KR20140007837A - 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품 - Google Patents

폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20140007837A
KR20140007837A KR1020137021430A KR20137021430A KR20140007837A KR 20140007837 A KR20140007837 A KR 20140007837A KR 1020137021430 A KR1020137021430 A KR 1020137021430A KR 20137021430 A KR20137021430 A KR 20137021430A KR 20140007837 A KR20140007837 A KR 20140007837A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate resin
resin composition
mass
less
dihydroxy compound
Prior art date
Application number
KR1020137021430A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101979962B1 (ko
Inventor
히로요시 가이토
하루오 사사키
마사시 요코기
Original Assignee
미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤 filed Critical 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤
Publication of KR20140007837A publication Critical patent/KR20140007837A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101979962B1 publication Critical patent/KR101979962B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/02Aliphatic polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0041Optical brightening agents, organic pigments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

본 발명은 칠흑성, 선영성, 내충격성, 고경도에 의한 내상성, 난연성, 열체류 안정성이 우수한 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 폴리카르보네이트 수지와 착색제를 포함하는 수지 조성물로서, JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품을 제공한다.

Description

폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE}
본 발명은 칠흑성(漆黑性), 선영성(鮮映性), 내충격성, 높은 표면 경도에 의한 내상성, 난연성, 열체류 안정성이 우수한 수지 조성물 및 성형품에 관한 것이다.
최근 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형품의 박육화, 치밀화, 대형화가 진행되어, 성형품의 각종 물성의 향상 요구가 높아지고 있다. 특히, 전기·전자·사무 자동화(OA; Office Automation) 기기의 케이스나, 자동차용 내·외장 부품, 기타 생활 관련의 외장 부품 등에 있어서는, 고급스러움을 나타내기 위해 깊이감이 있는 칠흑성, 선영성이 있고, 동시에 난연성, 열체류 안정성도 겸비한 것이 요구되고 있다.
이러한 요구에 대하여, 각종 수지에 대하여 염 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물이나, 이를 성형하여 이루어지는 수지 성형품이 제안되어 있다(특허문헌 1 내지 4).
일본 특허 공개 제2007-176972호 공보 일본 특허 공개 제2009-35691호 공보 일본 특허 공개 제2005-132970호 공보 일본 특허 공개 제2009-67970호 공보
그러나, 이들 어떠한 방법으로도 수지 조성물의 성형품에 있어서의 높은 칠흑성, 선영성을 실현하는 것은 곤란하였다. 또한, 난연성, 열체류 안정성은, 외장 부품에 있어서 실용에 견딜 수 있는 것은 아니었다. 또한, 사용하는 염 안료에 대해서도, 특정한 조건을 구비해야 하는 경우가 많아, 용이한 제조가 불가능하다는 과제가 있었다.
이러한 상황하에 깊이감이 있는 칠흑성, 선영성을 갖는 수지 조성물 및 그의 성형품이 요망되고 있었다. 또한, 동시에 내충격성, 높은 표면 경도에 의한 내상성, 난연성, 열체류 안정성을 높은 수준으로 균형있게 갖는 수지 조성물 및 성형품이 요망되고 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 종래의 과제를 해소하여 깊이감이 있는 칠흑성, 선영성이 있고, 동시에 내충격성, 내상성, 난연성, 열체류 안정성도 겸비한 수지 조성물 및 성형품을 제공하는 데에 있다.
본 발명자는 예의 검토를 거듭한 결과, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 갖는 폴리카르보네이트 수지와 착색제를 함유하는 폴리카르보네이트 수지 조성물로서, JIS K7105(1981년) 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물이, 의외로 JIS Z8729(2004년)에 준거하여 색조를 측정한 경우에, 특별히 L* 값이 낮고 흑색도가 높은 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다. 또한, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물은 내충격성이 높을 뿐만 아니라, 표면 경도도 높은 것이 되었다. 또한, 통상 예상되는 것 이상으로 칠흑성, 선영성과 동시에 난연성, 열체류 안정성도 겸비한 수지 조성물 및 성형품을 제공하는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명의 요지는 하기 [1] 내지 [16]에 나타낸다.
[1] 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 폴리카르보네이트 수지와 착색제를 포함하는 수지 조성물이며, JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물 중에 함유되는, 상기 착색제의 함유량이 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 0.001 질량부 이상 3 질량부 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 착색제가 550 내지 600 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제, 580 내지 680 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제, 및 640 내지 690 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제를 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 착색제가 유기 염료인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물이 하기 식 (3)으로 표시되는 디히드록시 화합물인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
Figure pct00001
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 탄소수 2 이상 20 이하의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 더 갖는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 전체 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위에 대하여, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 40 내지 90몰%, 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 60 내지 10몰% 함유하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 산화 방지제를 0.0001 질량부 이상 5 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[9] 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 난연제를 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[10] 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 힌더드아민계 광 안정제를 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[11] 상기 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물과, 하기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르의 중축합에 의해 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
Figure pct00002
(식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, A1과 A2는 동일하거나 상이할 수도 있음)
[12] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물이 방향족 모노히드록시 화합물을 700 질량 ppm 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[13] 상기 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물이, 하기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르를 60 질량 ppm 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
Figure pct00003
(식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, A1과 A2는 동일하거나 상이할 수도 있음)
[14] 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지의 중합 온도가 250℃ 미만인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
[15] 상기 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 성형품.
[16] 상기 [15]에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 성형품이 사출 성형법에 의해 성형된 것인 폴리카르보네이트 수지 성형품.
본 발명에 따르면, 깊이감이 있는 칠흑성, 선영성이 있고, 동시에 내충격성, 내표면상성, 난연성, 열체류 안정성도 겸비한 수지 조성물 및 성형품이 얻어진다. 구체적으로는, 종래 알려진 JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 수지 조성물에 있어서, 거의 동등한 L* 값을 나타내는 수지 조성물이, 의외로 JIS Z8729에 준거하여 색조를 측정한 경우에는, 특별히 L* 값이 낮고 흑색도가 높은 것이 되어, 깊이감이 있는 칠흑성을 나타내면서, 높은 선예도를 갖는 것이 된다.
(1) 칠흑성
본 발명의 수지 조성물 및 성형품은 깊이감이 있는 칠흑성을 나타내고, JIS K7105(1981년) 반사광법으로 측정한 L* 값이 거의 동등한 조성물이어도, JIS Z8729(2004년)에 준거하여 색조를 측정한 경우에, 특별히 낮은 L값을 나타내며, 특히 깊이감이 있는 칠흑성을 갖는다.
(2) 내충격성
JIS K7111(2006년)에 기초한 샤르피 충격 시험에 의해 측정되고(단위: kg-cm/㎠), 수지 조성물의 성형체의 샤르피 충격 시험 결과가 우수하여, 본 발명의 수지 조성물의 두께 3 mm의 성형품의, JIS K7111로 측정한 샤르피 충격 시험 결과에서 5 kJ/m2 이상의 특히 우수한 결과를 나타낸다.
(3) 스크래치 경도
본 발명에서의 수지 조성물의 성형체의 스크래치 경도는 JIS K5600-5-4(1999년)에 준거하여 평가하지만, 본 발명의 수지 조성물의 스크래치 경도는, 종전 알려진 수지 조성물보다 높은 경도를 나타낸다.
(4) 난연성
UL94 규격의 수직 연소 시험의 결과가 V-2 이상인 바람직한 난연성을 나타낸다.
(5) 열체류 안정성
체류 성형을 1사이클 5분간 행하고, 5쇼트째 이후의 체류 성형품의 표면에 실버스트리크에 의한 표면 거칠음이 없다.
이러한 수지 조성물 및 성형품은 제품에 고급스러움과 중후함을 갖게 할 수 있는 폭넓은 분야에 사용하는 것이 가능하며, 전기·전자·OA 기기의 케이스나, 자동차용 내·외장 부품, 기타 생활 관련의 외장 부품 등에의 적용을 기대할 수 있다.
이하에 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명하지만, 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 실시 양태의 일례(대표예)이고, 본 발명이 그의 요지를 초과하지 않는 한, 이하의 내용으로 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서 "질량%"와 "중량%", "질량 ppm"과 "중량 ppm", 및 "질량부"와 "중량부"는 각각 동의이다. 또한, 단순히 "ppm"이라 기재한 경우에는, "중량 ppm"인 것을 나타낸다.
<수지 조성물>
본 발명의 수지 조성물은, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조를 갖는 폴리카르보네이트와 착색료를 함유하는 수지 조성물로서, (1) JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 수지 조성물이다.
·L* 값
본 발명에 따른 수지 조성물의 L* 값은 JIS K7105(1981년)에 준하여 측정한 것이며, 통상 측정용 성형체를 성형한 뒤에 해당 성형체의 L* 값을 측정하지만, 이미 성형체로 되어 있는 경우에는, 그의 일부를 잘라내는 등 측정 가능한 상태로 하여 측정할 수 있으며, 그의 형상에는 제한되지 않는다. 성형체를 성형하는 방법에 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 사출 성형에 의해 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제조하고, 닛본 덴쇼꾸 고교사 제조 SE2000형 분광식 색채계(반사법)로 측정하는 방법을 들 수 있다. 이 경우 사출 성형 조건으로는, 수지 조성물 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조한 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 270℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로, 성형품의 표면조도가 JIS B0601(2001년)에서 규정되는 윤곽 곡선의 최대 높이 Rz로 0.2 ㎛ 이하, 또한 윤곽 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 25 ㎛ 이하가 되도록 성형하는 것이 바람직하다. 본 발명의 수지 조성물의 두께 3 mm의 성형품의, JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값은 통상 6 이하, 바람직하게는 5 이하, 보다 바람직하게는 4 이하, 더욱 바람직하게는 3 이하이며, 특히 바람직하게는 2 이하이다.
<착색제>
본 발명의 수지 조성물의 성형품을 반사광으로 측정한 L* 값을 6 이하로 하기 위해서는, 가시광 영역에서 광학 반사율이 일정 이하로 낮아지도록 각종 착색제를 적절하게 함유시킨다. 보다 구체적으로는 400 nm 이상 800 nm 이하의 파장 영역에서, 최대 반사율이 통상 0.1% 이상이고, 통상 5% 이하, 바람직하게는 3.5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하의 범위 내가 되도록 착색제를 함유시킨다. 이 때, 최종적으로 400 nm 이상 800 nm 이하의 파장 영역에서의 최대 반사율이 상기 범위 내가 되도록 착색제의 종류, 양을 조합하여 사용한다. 사용하는 착색제는 400 nm 이상 800 nm 이하의 파장 영역에서, 최대 반사율을 낮게 하도록 선택한다. 본 발명의 폴리카르보네이트 수지를 함유하는 수지 조성물은, 이와 같이 하여 L* 값을 6 이하로 함으로써, 선영성이 우수한 것이 되고, 의장성이 우수한 칠흑성이 있는 성형체가 실현 가능해진다. 착색제로는, 최대 흡수 파장이 상이한 복수의 착색제를 조합하여 이용하여도 관계없지만, 착색제의 종류가 너무 많거나, 착색제의 양이 너무 많으면 착색제에 의한 광의 반사나 산란의 영향이 커져, 선영성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명에 이용하는 착색제로는, 무기 안료, 유기 안료, 유기 염료 등의 염 안료를 들 수 있고, 착색할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없다. 이하, 착색제에 대해서 상세히 설명한다.
무기 안료로는, 구체적으로는 예를 들면 카본 블랙; 산화티탄, 산화아연, 적산화철, 산화크롬, 철흑, 티탄옐로우, 아연-철계 브라운, 구리-크롬계 블랙, 구리-철계 블랙 등의 산화물계 안료 등을 들 수 있다.
유기 안료 및 유기 염료로는, 구체적으로는 예를 들면 프탈로시아닌계 염 안료; 아조계, 티오인디고계, 페리논계, 페릴렌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 퀴노프탈론계 등의 축합 다환염 안료; 안트라퀴논계, 페리논계, 페릴렌계, 메틴계, 퀴놀린계, 복소환계, 메틸계의 염 안료 등을 들 수 있다.
본원의 착색제로는 550 내지 600 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제, 580 내지 680 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제, 및 640 내지 690 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제를 이용하는 것이 바람직하다.
550 내지 600 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제로는, 솔벤트 바이올렛 13, 솔벤트 바이올렛 14, 솔벤트 바이올렛 31, 솔벤트 바이올렛 36, 솔벤트 바이올렛 33, 솔벤트 바이올렛 49 등을 들 수 있다.
580 내지 680 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제로는, 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 36, 솔벤트 블루 63, 솔벤트 블루 78, 솔벤트 블루 83, 솔벤트 블루 87, 솔벤트 블루 94, 솔벤트 블루 97 등을 들 수 있다.
640 내지 690 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제로는, 솔벤트 그린 3, 솔벤트 그린 5, 솔벤트 그린 20, 솔벤트 그린 28 등을 들 수 있다.
또한, 400 내지 460 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제나, 480 내지 550 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제를 포함할 수도 있다.
400 내지 460 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제로는, 솔벤트 옐로우 14, 솔벤트 옐로우 16, 솔벤트 옐로우 33, 솔벤트 옐로우 93, 솔벤트 옐로우 104, 솔벤트 옐로우 114, 솔벤트 옐로우 157, 솔벤트 옐로우 163, 솔벤트 옐로우 167 등을 들 수 있다.
480 내지 550 nm의 범위에 극대 흡수 파장을 적어도 갖는 착색제로는, 솔벤트 레드 52, 솔벤트 레드 111, 솔벤트 레드 135, 솔벤트 레드 143, 솔벤트 레드 145, 솔벤트 레드 146, 솔벤트 레드 149, 솔벤트 레드 150, 솔벤트 레드 151, 솔벤트 레드 168, 솔벤트 레드 179, 솔벤트 레드 191, 솔벤트 레드 207, 솔벤트 레드 227 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색제는, 바람직하게는 분자량이 280 이상 1000 이하, 보다 바람직하게는 300 이상 600 이하인 것이 바람직하다. 분자량이 280 미만이면, 성형시 금형이나 롤을 오염시켜, 표면 외관이 우수한 것이 얻어지지 않는 경우가 있다. 1000보다 크면 수지와의 혼화성이 충분하지 않아, 깊이감이 있는 칠흑성이 얻어지지 않는다.
이들 중에서도 착색성, 칠흑성, 깊이감, 청징성(淸澄性)의 관점에서, 적어도 안트라퀴논계 염료를 이용하는 것이 바람직하다.
안트라퀴논계 염료로는 솔벤트 레드 52, 솔벤트 레드 111, 솔벤트 레드 149, 솔벤트 레드 150, 솔벤트 레드 151, 솔벤트 레드 168, 솔벤트 레드 191, 솔벤트 레드 207, 디스퍼스 레드 22, 디스퍼스 레드 60, 디스퍼스 바이올렛 31, 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 36, 솔벤트 블루 63, 솔벤트 블루 78, 솔벤트 블루 83, 솔벤트 블루 87, 솔벤트 블루 94, 솔벤트 블루 97, 솔벤트 그린 3, 솔벤트 그린 20, 솔벤트 그린 28, 디스퍼스 바이올렛 28, 솔벤트 바이올렛 13, 솔벤트 바이올렛 14, 솔벤트 바이올렛 36 등의 컬러인덱스로 시판되고 있는 염료를 들 수 있다.
이들 착색제는 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다. 착색제의 조합에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 보다 바람직하게는 적어도 안트라퀴논계 염료를 포함한 2종 이상의 염료를 포함하는 착색제를 이용하는 것, 더욱 바람직하게는 2종 이상의 안트라퀴논계 염료를 이용하는 것이 바람직하다.
착색제의 종류가 너무 많거나, 착색제의 양이 너무 많으면 착색제에 의한 광의 반사나 산란의 영향이 커져, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 선영성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 선영성을 높이기 위해서는 사용하는 착색제의 종류와 양이 적은 것이 바람직하다. 높은 선영성을 얻기 위해서, 착색제의 합계량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 0.001 질량부 이상 3 질량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005 질량부 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 질량부 이상이고, 바람직하게는 3 질량부 이하, 보다 바람직하게는 2 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 1 질량부 이하이다.
이와 같이 하여 L* 값을 6 이하, 바람직하게는 5 이하로 함으로써, 보다 깊이감이 있는 양호한 칠흑성이 있는 성형체를 실현할 수 있다.
<폴리카르보네이트 수지>
본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 것이다.
해당 폴리카르보네이트 수지는, 예를 들면 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물과, 하기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르를 촉매의 존재하에서 중축합함으로써 얻을 수 있다.
Figure pct00004
(식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, A1 및 A2는 동일하거나 상이할 수도 있음)
(디히드록시 화합물)
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물(이하, "본 발명의 디히드록시 화합물"이라고도 함)을 포함하는 디히드록시 화합물과 탄산디에스테르를 원료로 하여, 에스테르 교환 반응에 의해 중축합시켜 얻어진다.
본 발명의 디히드록시 화합물로는, 하기 식 (3), (4) 및 (5)로 대표되는 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물류를 들 수 있다.
이들 디히드록시 화합물 중에서도, 내열성을 높인다는 관점에서, 하기 식 (3)으로 대표되는 무수 당알코올 구조를 갖는 화합물류, 및 하기 식 (4), (5)로 대표되는 스피로글리콜 구조를 갖는 화합물류가 바람직하고, 특히 이들 중에서도 하기 식 (3) 및 하기 식 (4)로 대표되는 복수의 환 구조를 갖는 것이 바람직하다.
이들은 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 요구 성능에 따라 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
상기 식 (3)으로 표시되는 디히드록시 화합물로는, 입체 이성체의 관계에 있는 이소소르비드, 이소만니드, 이소이데토를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.
식물 유래의 자원으로서 풍부하게 존재하여, 용이하게 입수 가능한 다양한 전분으로 제조되는 소르비톨을 탈수축합하여 얻어지는 이소소르비드가 입수 및 제조의 용이성, 성형성, 내열성, 내충격성, 표면 경도, 난연성, 열체류 안정성 카본뉴트럴의 관점에서 가장 바람직하다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 상기 본 발명의 디히드록시 화합물 이외의 디히드록시 화합물(이하 "그 밖의 디히드록시 화합물"이라고도 함)에서 유래되는 구조 단위를 포함할 수도 있다.
그 밖의 디히드록시 화합물로는, 구조 중 일부에 하기 식 (1)로 표시되는 부위를 갖는 디히드록시 화합물을 사용할 수 있다.
Figure pct00008
여기서, 구조 중 일부에 상기 식 (1)로 표시되는 부위를 갖는 그 밖의 디히드록시 화합물로는, 환상 에테르 구조를 갖는 것은 포함하지 않는다. 보다 구체적으로는, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 옥시알킬렌글리콜류, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-이소부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)-3-tert-부틸-6-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(3-히드록시-2,2-디메틸프로폭시)페닐)플루오렌 등 측쇄에 방향족기를 갖고, 주쇄에 방향족기에 결합한 에테르기를 갖는 화합물류를 들 수 있다.
이들 그 밖의 디히드록시 화합물 중에서도, 입수의 용이성, 취급의 용이성, 중합시 반응성의 높이, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상의 관점에서는, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜이 바람직하다.
또한, 그 밖의 디히드록시 화합물로서 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물도 사용할 수 있다. 여기서 지방족 탄화수소 중에는, 직쇄 지방족 탄화수소, 분지 지방족 탄화수소, 환상 지방족 탄화수소 및 그의 복수를 갖는 탄화수소를 들 수 있다. 바람직하게는 탄소수 2 내지 탄소수 20의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물이 이용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 탄소수 12의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물이 이용되고, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 탄소수 8의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물이 이용된다.
보다 구체적으로는, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,5-헵탄디올, 1,6-헥산디올의 등의 직쇄 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물을 들 수 있고, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리시클로데칸디메탄올, 펜타시클로펜타데칸디메탄올, 2,6-데칼린디메탄올, 1,5-데칼린디메탄올, 2,3-데칼린디메탄올, 2,3-노르보르난디메탄올, 2,5-노르보르난디메탄올, 1,3-아다만탄디메탄올 등의 지환식 탄화수소의 디히드록시 화합물도 이용된다.
또한, 그 밖의 디히드록시 화합물로는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판[=비스페놀 A], 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디에틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-(3,5-디페닐)페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,4'-디히드록시-디페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-5-니트로페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 3,3-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 비스(4-히드록시페닐)술폰, 2,4'-디히드록시디페닐술폰, 비스(4-히드록시페닐)술피드, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시-3,3'-디클로로디페닐에테르, 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시-2-메틸)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-2-메틸페닐)플루오렌 등의 방향족 비스페놀류를 들 수 있다.
이들 그 밖의 디히드록시 화합물 중, 방향환 구조를 갖지 않는 디히드록시 화합물을 이용하는 것이 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내광성의 관점에서 바람직하다. 지방족 디히드록시 화합물 및/또는 지환식 탄화수소의 디히드록시 화합물 중에서도, 지방족 디히드록시 화합물로는, 특히 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올이 바람직하고, 지환식 탄화수소의 디히드록시 화합물로는, 특히 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리시클로데칸디메탄올이 바람직하다.
이들 그 밖의 디히드록시 화합물을 이용함으로써, 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 유연성의 개선, 내열성의 향상, 성형성의 개선 등의 효과를 얻는 것도 가능하지만, 그 밖의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위의 함유 비율이 지나치게 많으면, 기계적 물성의 저하나 내열성의 저하를 초래하는 경우가 있기 때문에, 전체 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위에 대한 본 발명의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위의 비율은, 바람직하게는 10몰% 이상, 보다 바람직하게는 20몰% 이상, 더욱 바람직하게는 30몰% 이상, 더욱 더 바람직하게는 40몰% 이상, 특히 바람직하게는 55몰% 이상이며, 바람직하게는 95몰% 이하, 보다 바람직하게는 90몰% 이하, 더욱 바람직하게는 80몰% 이하, 더욱 더 바람직하게는 70몰% 이하, 특히 바람직하게는 50몰% 이하이다.
그리고, 그 밖의 디히드록시 화합물 중에서도 지방족 디히드록시 화합물을 이용하는 경우에는, 전체 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위에 대한 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위의 비율은 10몰% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20몰% 이상, 더욱 바람직하게는 30몰% 이상, 특히 바람직하게는 40몰% 이상이며, 바람직하게는 60몰% 이하, 보다 바람직하게는 55몰% 이하, 특히 바람직하게는 53몰% 이하이다.
또한, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물과 다른 수지와의 상용성을 높인다는 관점, 특히 다른 폴리카르보네이트 수지와의 상용성을 높인다는 관점에서, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지의 디히드록시 화합물에서 유래되는 전체 구조 단위가, 본 발명의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위 및 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위의 비율은, 몰 비율로 본 발명의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위 40 내지 90몰%에 대하여, 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위 60 내지 10몰%인 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리카르보네이트 수지에 이용하는 디히드록시 화합물은 환원제, 항산화제, 탈산소제, 광 안정제, 제산제, pH 안정제, 열 안정제 등의 안정제를 포함할 수도 있고, 특히 본 발명의 디히드록시 화합물은 산성하에서 변질되기 쉽기 때문에, 염기성 안정제를 포함하는 것이 바람직하다. 염기성 안정제로는, 장주기형 주기표(문헌 [Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005])에 있어서의(이하, 간단히 장주기형 주기표라 약기하는 경우가 있음) 1족 또는 2족 금속의 수산화물, 탄산염, 인산염, 아인산염, 차아인산염, 붕산염, 지방산염이나, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 테트라프로필암모늄히드록시드, 테트라부틸암모늄히드록시드, 트리메틸에틸암모늄히드록시드, 트리메틸벤질암모늄히드록시드, 트리메틸페닐암모늄히드록시드, 트리에틸메틸암모늄히드록시드, 트리에틸벤질암모늄히드록시드, 트리에틸페닐암모늄히드록시드, 트리부틸벤질암모늄히드록시드, 트리부틸페닐암모늄히드록시드, 테트라페닐암모늄히드록시드, 벤질트리페닐암모늄히드록시드, 메틸트리페닐암모늄히드록시드, 부틸트리페닐암모늄히드록시드 등의 염기성 암모늄 화합물, 4-아미노피리딘, 2-아미노피리딘, N,N-디메틸-4-아미노피리딘, 4-디에틸아미노피리딘, 2-히드록시피리딘, 2-메톡시피리딘, 4-메톡시피리딘, 2-디메틸아미노이미다졸, 2-메톡시이미다졸, 이미다졸, 2-메르캅토이미다졸, 2-메틸이미다졸, 아미노퀴놀린 등의 아민계 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 그의 효과와 후술하는 증류 제거의 용이성으로부터, 나트륨 또는 칼륨의 인산염, 아인산염이 바람직하고, 그 중에서도 인산수소2나트륨, 아인산수소2나트륨이 바람직하다.
이들 염기성 안정제의, 본 발명의 디히드록시 화합물 중 함유량에 특별히 제한은 없지만, 너무 적으면 본 발명의 디히드록시 화합물의 변질을 방지하는 효과가 얻어지지 않을 가능성이 있고, 너무 많으면 본 발명의 디히드록시 화합물의 변성을 초래하는 경우가 있기 때문에, 통상 본 발명의 디히드록시 화합물에 대하여, 통상 0.0001 질량% 이상, 바람직하게는 0.001 질량% 이상이고, 통상 1 질량% 이하, 바람직하게는 0.1 질량% 이하이다.
또한, 이들 염기성 안정제를 함유한 본 발명의 디히드록시 화합물을 폴리카르보네이트 수지의 제조 원료로서 이용하면, 염기성 안정제 자체가 중합 촉매가 되어, 중합 속도나 품질의 제어가 곤란해질 뿐만 아니라 초기 색상에 영향을 미쳐, 결과적으로 성형품의 내광성에 영향을 미치기 때문에, 폴리카르보네이트 수지의 제조 원료로서 사용하기 전에 염기성 안정제를 이온 교환 수지나 증류 등으로 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 디히드록시 화합물이 이소소르비드 등 환상 에테르 구조를 갖는 경우에는, 산소에 의해서 서서히 산화되기 쉽기 때문에, 보관이나 제조시에는 산소에 의한 분해를 방지하기 위해, 수분이 혼입되지 않도록 하고, 또한 탈산소제 등을 이용하거나 질소 분위기하에서 취급하는 것이 긴요하다. 이소소르비드가 산화되면, 포름산 등의 분해물이 발생하는 경우가 있다. 예를 들면, 이들 분해물을 포함하는 이소소르비드를 폴리카르보네이트 수지의 제조 원료로서 사용하면, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 착색을 초래할 가능성이 있으며, 물성을 현저히 열화시킬 가능성이 있을 뿐만 아니라 중합 반응에 영향을 미쳐, 고분자량의 중합체가 얻어지지 않는 경우도 있다.
상기 산화 분해물을 포함하지 않는 본 발명의 디히드록시 화합물을 얻기 위해, 또한 상술한 염기성 안정제를 제거하기 위해서는 증류 정제를 행하는 것이 바람직하다. 이 경우의 증류란 단증류일 수도 있고, 연속 증류일 수도 있고, 특별히 한정되지 않는다. 증류의 조건으로는 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스 분위기에서, 감압하에서 증류를 실시하는 것이 바람직하고, 열에 의한 변성을 억제하기 위해서는, 통상 250℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하의 조건에서 행한다.
이러한 증류 정제로, 본 발명의 디히드록시 화합물 중 포름산 함유량을 20 질량 ppm 이하, 바람직하게는 10 질량 ppm 이하, 특히 바람직하게는 5 질량 ppm 이하로 함으로써, 상기 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물을 폴리카르보네이트 수지의 제조 원료로서 사용했을 때에, 중합 반응성을 손상시키지 않고 색상이나 열 안정성이 우수한 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 제조가 가능해진다. 포름산 함유량의 측정은 이온 크로마토그래피로 행한다.
(탄산디에스테르)
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 상술한 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과 탄산디에스테르를 원료로 하여, 에스테르 교환 반응에 의해 중축합시켜 얻을 수 있다.
이용되는 탄산디에스테르로는, 통상 하기 식 (2)로 표시되는 것을 들 수 있다. 이들 탄산디에스테르는 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다.
Figure pct00009
(식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기임)
상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르로는, 예를 들면 디페닐카르보네이트, 디톨릴카르보네이트 등의 치환 디페닐카르보네이트류, 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트 및 디-t-부틸카르보네이트 등의 디알킬카르보네이트류가 예시되지만, 바람직하게는 디페닐카르보네이트, 치환 디페닐카르보네이트이고, 특히 바람직하게는 디페닐카르보네이트이다. 또한, 탄산디에스테르는, 염화물 이온 등의 불순물을 포함하는 경우가 있고, 중합 반응을 저해하거나, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, 필요에 따라 증류 등에 의해 정제한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
<에스테르 교환 반응 촉매>
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대표예로는 환상 에테르 구조를 갖는 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과, 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르를 에스테르 교환 반응시켜 폴리카르보네이트 수지를 제조하는 방법을 들 수 있다. 보다 상세하게는, 에스테르 교환 반응 촉매 존재하에서 에스테르 교환 반응에 의해 중축합을 행하고, 에스테르 교환 반응시에 부생되는 모노히드록시 화합물 등을 계외로 제거하는 방법을 들 수 있다.
이용되는 촉매로는, 제조된 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내광성, 투명성, 색상, 내열성, 열 안정성 및 기계적 강도를 만족시킬 수 있는 것이면 한정되지 않지만, 장주기형 주기표에서의 제1족 또는 제2족(이하, 간단히 "1족", "2족"이라 표기함)의 금속 화합물, 염기성 붕소 화합물, 염기성 인 화합물, 염기성 암모늄 화합물, 아민계 화합물 등의 염기성 화합물을 들 수 있다. 바람직하게는 1족 금속 화합물 및/또는 2족 금속 화합물이 사용된다. 이들은 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다.
1족 금속 화합물 및/또는 2족 금속 화합물과 함께, 보조적으로 염기성 붕소 화합물, 염기성 인 화합물, 염기성 암모늄 화합물, 아민계 화합물 등의 염기성 화합물을 병용하는 것도 가능하지만, 1족 금속 화합물 및/또는 2족 금속 화합물만을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 1족 금속 화합물 및/또는 2족 금속 화합물의 형태로는 통상, 수산화물, 또는 탄산염, 카르복실산염, 페놀염과 같은 염의 형태로 이용되지만, 입수의 용이성, 취급의 용이성으로부터 수산화물, 탄산염, 아세트산염이 바람직하고, 색상과 중합 활성의 관점에서는 아세트산염이 바람직하다.
1족 금속 화합물이란, 예를 들면 리튬, 칼륨, 세슘과 같은 1족 금속을 함유하는 화합물을 말한다. 보다 구체적으로는, 1족 금속 화합물로서, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소리튬, 탄산수소세슘, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산리튬, 탄산세슘, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 아세트산리튬, 아세트산세슘, 스테아르산나트륨, 스테아르산칼륨, 스테아르산리튬, 스테아르산세슘, 수소화붕소나트륨, 수소화붕소칼륨, 수소화붕소리튬, 수소화붕소세슘, 페닐화붕소나트륨, 페닐화붕소칼륨, 페닐화붕소리튬, 페닐화붕소세슘, 벤조산나트륨, 벤조산칼륨, 벤조산리튬, 벤조산세슘, 인산수소2나트륨, 인산수소2칼륨, 인산수소2리튬, 인산수소2세슘, 페닐인산2나트륨, 페닐인산2칼륨, 페닐인산2리튬, 페닐인산2세슘, 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘의 알코올레이트, 페놀레이트, 비스페놀 A의 2나트륨염, 2칼륨염, 2리튬염, 2세슘염 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 리튬 화합물이 바람직하다.
2족 금속 화합물이란, 예를 들면 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨과 같은 2족 금속을 함유하는 화합물을 말한다. 보다 구체적으로는, 2족 금속 화합물로서, 예를 들면 수산화칼슘, 수산화바륨, 수산화마그네슘, 수산화스트론튬, 탄산수소칼슘, 탄산수소바륨, 탄산수소마그네슘, 탄산수소스트론튬, 탄산칼슘, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 탄산스트론튬, 아세트산칼슘, 아세트산바륨, 아세트산마그네슘, 아세트산스트론튬, 스테아르산칼슘, 스테아르산바륨, 스테아르산마그네슘, 스테아르산스트론튬 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 마그네슘 화합물, 칼슘 화합물, 바륨 화합물이 바람직하고, 중합 활성과 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상의 관점에서, 마그네슘 화합물 및/또는 칼슘 화합물이 더욱 바람직하고, 가장 바람직하게는 칼슘 화합물이다.
염기성 붕소 화합물로는, 예를 들면 테트라메틸붕소, 테트라에틸붕소, 테트라프로필붕소, 테트라부틸붕소, 트리메틸에틸붕소, 트리메틸벤질붕소, 트리메틸페닐붕소, 트리에틸메틸붕소, 트리에틸벤질붕소, 트리에틸페닐붕소, 트리부틸벤질붕소, 트리부틸페닐붕소, 테트라페닐붕소, 벤질트리페닐붕소, 메틸트리페닐붕소, 부틸트리페닐붕소 등의 나트륨염, 칼륨염, 리튬염, 칼슘염, 바륨염, 마그네슘염, 또는 스트론튬염 등을 들 수 있다.
염기성 인 화합물로는, 예를 들면 트리에틸포스핀, 트리-n-프로필포스핀, 트리이소프로필포스핀, 트리-n-부틸포스핀, 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 또는 4급 포스포늄염 등을 들 수 있다.
염기성 암모늄 화합물로는, 예를 들면 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 테트라프로필암모늄히드록시드, 테트라부틸암모늄히드록시드, 트리메틸에틸암모늄히드록시드, 트리메틸벤질암모늄히드록시드, 트리메틸페닐암모늄히드록시드, 트리에틸메틸암모늄히드록시드, 트리에틸벤질암모늄히드록시드, 트리에틸페닐암모늄히드록시드, 트리부틸벤질암모늄히드록시드, 트리부틸페닐암모늄히드록시드, 테트라페닐암모늄히드록시드, 벤질트리페닐암모늄히드록시드, 메틸트리페닐암모늄히드록시드, 부틸트리페닐암모늄히드록시드 등을 들 수 있다.
아민계 화합물로는, 예를 들면 4-아미노피리딘, 2-아미노피리딘, N,N-디메틸-4-아미노피리딘, 4-디에틸아미노피리딘, 2-히드록시피리딘, 2-메톡시피리딘, 4-메톡시피리딘, 2-디메틸아미노이미다졸, 2-메톡시이미다졸, 이미다졸, 2-메르캅토이미다졸, 2-메틸이미다졸, 아미노퀴놀린 등을 들 수 있다.
상기 중합 촉매의 사용량은, 통상 중합에 사용한 전체 디히드록시 화합물 1몰당 통상 0.1 μ몰 이상, 바람직하게는 0.5 μ몰 이상이고, 통상 300 μ몰 이하, 바람직하게는 100 μ몰 이하이다. 그 중에서도 리튬 및 장주기형 주기표에서의 2족으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 포함하는 화합물을 이용하는 경우, 특히 마그네슘 화합물 및/또는 칼슘 화합물을 이용하는 경우에는, 금속량으로서, 상기 전체 디히드록시 화합물 1몰당, 통상 0.1 μ몰 이상, 바람직하게는 0.5 μ몰 이상, 특히 바람직하게는 0.7 μ몰 이상으로 한다. 또한 상한으로는, 통상 20 μ몰, 바람직하게는 10 μ몰, 더욱 바람직하게는 3 μ몰, 특히 바람직하게는 1.5 μ몰, 그 중에서도 1.0 μ몰이 바람직하다.
촉매량이 너무 적으면, 중합 속도가 늦어지기 때문에 결과적으로 원하는 분자량의 폴리카르보네이트 수지를 얻고자 하면, 중합 온도를 높게 할 수 밖에 없어, 얻어진 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상이나 내광성에 영향을 주거나, 미반응된 원료가 중합 도중에 휘발되어 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르의 몰 비율이 무너지거나, 원하는 분자량에 도달하지 않을 가능성이 있다. 한편, 중합 촉매의 사용량이 너무 많으면, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상에 영향을 미쳐, 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내광성에 영향을 미칠 가능성이 있다.
또한, 1족 금속, 그 중에서도 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘, 특히 나트륨, 칼륨, 세슘은 폴리카르보네이트 수지 조성물 중에 많이 포함되면 색상에 영향을 미칠 가능성이 있고, 상기 금속은 사용하는 촉매뿐만 아니라, 원료나 반응 장치로부터 혼입되는 경우가 있기 때문에, 폴리카르보네이트 수지 조성물 중 이들 합계량은, 금속량으로서 통상 1 질량 ppm 이하, 바람직하게는 0.8 질량 ppm 이하, 보다 바람직하게는 0.7 질량 ppm 이하이다.
폴리카르보네이트 수지 조성물 중의 금속량은, 습식 재화 등의 방법으로 폴리카르보네이트 수지 조성물 중의 금속을 회수한 후, 원자 발광, 원자 흡광, 유도 결합 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma) 등의 방법을 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 촉매로서 이용한 각종 금속을 미량 함유하는 경우가 있다. 그리고, 상기 폴리카르보네이트 수지 중에는, 촉매로서 이용한 리튬 및 장주기형 주기표 제2족의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하고, 그의 합계량이 금속량으로서 20 질량 ppm 이하 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 질량 ppm 이하, 또한 12 질량 ppm 이하 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 착색이 적은 폴리카르보네이트 수지 조성물을 얻는 것이 가능해지고, 나아가 착색제로 L*를 감소시켜 칠흑성이 높고 선영성이 양호한 수지 조성물로 할 수 있다.
또한, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 원료 또는 중축합 반응 생성물에서 유래되는 방향족 모노히드록시 화합물의 함유량은, 바람직하게는 700 질량 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 500 질량 ppm 이하, 특히 300 질량 ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 다만, 공업적으로 완전히 제거하는 것은 곤란하며, 방향족 모노히드록시 화합물의 함유량의 하한은 통상 1 질량 ppm이다.
또한, 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르로서, 디페닐카르보네이트, 디톨릴카르보네이트 등의 치환 디페닐카르보네이트를 이용하여, 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지를 제조하는 경우에는, 페놀, 치환 페놀이 부생되어, 폴리카르보네이트 수지 중에 잔존하는 것은 피할 수 없지만, 페놀, 치환 페놀도 방향환을 갖기 때문에 자외선을 흡수하고, 내광성에 영향을 주는 경우가 있을 뿐만 아니라, 성형시 악취의 원인이 되는 경우가 있다. 폴리카르보네이트 수지 중에는, 통상의 배치 반응 후에는 1000 질량 ppm 이상의, 부생 페놀 등의 방향환을 갖는 방향족 모노히드록시 화합물이 포함되어 있지만, 내광성이나 악취 감소의 관점에서는, 탈휘 성능이 우수한 횡형 반응기나 진공 벤트 부착의 압출기를 이용하여, 폴리카르보네이트 수지 중에 바람직하게는 700 질량 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 500 질량 ppm 이하, 특히 300 질량 ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 다만, 공업적으로 완전히 제거하는 것은 곤란하며, 방향족 모노히드록시 화합물의 함유량의 하한은 통상 1 질량 ppm이다.
또한, 이들 방향족 모노히드록시 화합물은, 이용하는 원료에 따라 당연히 치환기를 가질 수도 있고, 예를 들면 탄소수가 5 이하인 알킬기 등을 가질 수도 있다.
<제조 방법>
이하, 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 조성물을 제조하기 위한 방법에 대해서 상술한다. 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 예를 들면 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과 상기 식 (2)의 탄산디에스테르를 에스테르 교환 반응에 의해 중축합시킴으로써 얻어지지만, 원료인 디히드록시 화합물과 탄산디에스테르는, 에스테르 교환 반응 전에 균일하게 혼합하는 것이 바람직하다.
혼합의 온도는 통상 80℃ 이상, 바람직하게는 90℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이고, 그의 상한은 통상 250℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 120℃ 이하이다. 혼합의 온도가 너무 낮으면 용해 속도가 느리거나, 용해도가 부족할 가능성이 있고, 종종 고화 등에 영향을 미칠 가능성이 있다. 혼합의 온도가 너무 높으면 디히드록시 화합물의 열 열화가 초래되는 경우가 있어, 결과적으로 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상이 변화되어, 내광성에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지의 원료인 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르를 혼합하는 조작은, 산소 농도가 통상 0.0001 부피% 이상이고, 통상 10 부피% 이하, 바람직하게는 5 부피% 이하, 보다 바람직하게는 1 부피% 이하의 분위기하에서 행하는 것이 색상에의 영향의 관점에서 바람직하다.
본 발명에 이용하는 수지를 얻기 위해서는, 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르는, 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물에 대하여, 통상 0.90 이상, 바람직하게는 0.95 이상의 몰 비율로 이용하는 것이 바람직하고, 통상 1.20 이하, 바람직하게는 1.10 이하의 몰 비율로 이용하는 것이 바람직하다.
이 몰 비율이 작아지면, 제조된 폴리카르보네이트 수지의 말단 수산기가 증가하여, 중합체의 열 안정성에 영향을 미쳐, 성형시에 착색을 초래하거나, 에스테르 교환 반응의 속도가 저하되거나, 원하는 고분자량체가 얻어지기 어려울 가능성이 있다.
또한, 이 몰 비율이 커지면, 에스테르 교환 반응의 속도가 저하되거나, 원하는 분자량의 폴리카르보네이트의 제조가 곤란해지는 경우가 있다. 에스테르 교환 반응 속도의 저하는 중합 반응시의 열 이력을 증대시켜, 결과적으로 얻어진 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상이나 내광성에 영향을 미칠 가능성이 있다.
또한, 본 발명에 이용하는 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물에 대하여, 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르의 몰 비율이 증대되면, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 중 잔존 탄산디에스테르량이 증가하고, 이들이 자외선을 흡수하여 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내광성에 영향을 미칠 가능성이 있다. 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 조성물에 잔존하는 탄산디에스테르의 농도는, 통상 200 질량 ppm 이하, 바람직하게는 100 질량 ppm 이하, 보다 바람직하게는 60 질량 ppm 이하, 그 중에서도 30 질량 ppm 이하가 바람직하다. 현실적으로 폴리카르보네이트 수지 조성물은 미반응된 탄산디에스테르를 포함하는 경우가 있고, 농도의 하한값은 통상 1 질량 ppm이다.
본 발명에서 디히드록시 화합물과 탄산디에스테르를 중축합시키는 방법은, 상술한 촉매 존재하에, 통상 복수의 반응기를 이용하여 다단계로 실시된다. 반응의 형식은 배치식, 연속식, 또는 배치식과 연속식의 조합 중 어느 방법일 수도 있다.
중합 초기에는, 상대적으로 저온, 저진공으로 예비 중합체를 얻고, 중합 후기에는 상대적으로 고온, 고진공으로 소정의 값까지 분자량을 상승시키는 것이 바람직하지만, 각 분자량 단계에서의 쟈켓 온도와 내온, 반응계 내의 압력을 적절히 선택하는 것이 색상이나 내광성의 관점에서 중요하다. 예를 들면, 중합 반응이 소정의 값에 도달하기 전에 온도, 압력 중 어느 하나라도 너무 빠르게 변화시키면, 미반응된 단량체가 유출되어, 디히드록시 화합물과 탄산디에스테르의 몰비를 어긋나게 하여 중합 속도의 저하를 초래하거나, 소정의 분자량이나 말단기를 갖는 중합체가 얻어지지 않게 되어 결과적으로 본원 발명의 목적을 달성할 수 없을 가능성이 있다.
또한, 유출되는 단량체의 양을 억제하기 위해, 중합 반응기에 환류 냉각기를 이용하는 것은 유효하며, 특히 미반응 단량체 성분이 많은 중합 초기의 반응기에서 그의 효과는 크다. 환류 냉각기에 도입되는 냉매의 온도는 사용하는 단량체에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 통상 환류 냉각기에 도입되는 냉매의 온도는 상기 환류 냉각기의 입구에서 통상 45℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이고, 통상 180℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 130℃ 이하이다. 환류 냉각기에 도입되는 냉매의 온도가 너무 높으면 환류량이 감소하여, 그의 효과가 저하되고, 너무 낮으면 본래 증류 제거하여야 할 모노히드록시 화합물의 증류 제거 효율이 저하되는 경향이 있다. 냉매로는 온수, 증기, 가열 매체 오일 등이 이용되고, 증기, 가열 매체 오일이 바람직하다.
중합 속도를 적절히 유지하여, 단량체의 유출을 억제하면서, 최종적인 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 색상이나 열 안정성, 내광성 등을 손상시키지 않도록 하기 위해서는, 상술한 촉매의 종류와 양의 선정이 중요하다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 촉매를 이용하여, 복수의 반응기를 이용하여 다단계로 중합시켜 제조하는 것이 바람직하지만, 중합을 복수의 반응기로 실시하는 이유는, 중합 반응 초기에는 반응액 중에 포함되는 단량체가 많기 때문에, 필요한 중합 속도를 유지하면서, 단량체의 휘산을 억제해 주는 것이 중요하고, 중합 반응 후기에는 평형을 중합측에 시프트시키기 위해 부생되는 모노히드록시 화합물을 충분히 증류 제거시키는 것이 중요해지기 때문이다. 이와 같이 다른 중합 반응 조건을 설정하기 위해서는, 직렬로 배치된 복수의 중합 반응기를 이용하는 것이 생산 효율의 관점에서 바람직하다.
본 발명의 방법에서 사용되는 반응기는, 상술한 바와 같이 적어도 2개 이상이면 되지만, 생산 효율 등의 관점에서는, 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 3 내지 5개, 특히 바람직하게는 4개이다.
본 발명에서 반응기가 2개 이상이면, 그의 반응기 중에서 조건이 더 상이한 반응 단계를 복수 갖게 하거나, 연속적으로 온도·압력을 변경하는 것 등을 할 수도 있다.
본 발명에서, 중합 촉매는 원료 제조, 원료 저장조에 혼합할 수도 있고, 중합조에 직접 혼합할 수도 있지만, 공급의 안정성, 중합의 제어의 관점에서는, 중합조에 공급되기 전의 원료 라인의 도중에 촉매 공급 라인을 설치하고, 바람직하게는 수용액으로 공급한다.
중합 반응의 온도는, 너무 낮으면 생산성의 저하나 제품에의 열 이력의 증대를 초래하고, 너무 높으면 단량체의 휘산을 초래할 뿐만 아니라, 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물의 분해나 착색을 조장할 가능성이 있다.
구체적으로는, 제1 단째의 반응은, 중합 반응기의 내온의 최고 온도로서, 통상 140℃ 이상, 바람직하게는 180℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상이고, 통상 270℃ 이하, 바람직하게는 240℃ 이하, 보다 바람직하게는 230℃ 이하이고, 통상 1 kPa 이상, 바람직하게는 5 kPa 이상, 보다 바람직하게는 10 kPa 이상이고, 통상 110 kPa 이하, 바람직하게는 70 kPa 이하, 보다 바람직하게는 30 kPa 이하(절대 압력)의 압력하에, 통상 0.1시간 이상, 바람직하게는 0.5시간 이상으로, 통상 10시간 이하, 바람직하게는 3시간 이하의 시간, 발생되는 모노히드록시 화합물을 반응계 외로 증류 제거하면서 실시된다.
제2 단째 이후는, 반응계의 압력을 제1 단째의 압력으로부터 서서히 낮춰, 계속해서 발생되는 모노히드록시 화합물을 반응계 외로 제거하면서, 최종적으로는 반응계의 압력(절대 압력)을 200 Pa 이하로 하여, 내온의 최고 온도를 통상 210℃ 이상, 바람직하게는 220℃ 이상으로, 통상 270℃ 이하, 바람직하게는 250℃ 이하이고, 통상 0.1시간 이상, 바람직하게는 0.5시간 이상, 보다 바람직하게는 1시간 이상으로, 통상 10시간 이하, 바람직하게는 6시간 이하, 보다 바람직하게는 3시간 이하 행한다.
색상이나 내광성이 양호한 폴리카르보네이트 수지 및 폴리카르보네이트 수지 조성물을 얻기 위해서는, 전체 반응 단계에서의 내온의 최고 온도가 250℃ 미만, 특히 225℃ 내지 245℃인 것이 바람직하다. 또한, 중합 반응 후반의 중합 속도의 저하를 억제하고, 열 이력에 의한 열화를 최소한으로 억제하기 위해서는, 중합의 최종 단계에서 플러그 플로우성과 계면 갱신성이 우수한 횡형 반응기를 사용하는 것이 바람직하다.
부생된 모노히드록시 화합물은, 자원 유효 활용의 관점에서, 필요에 따라 정제를 행한 후, 탄산디페닐이나 비스페놀 A 등의 원료로서 재이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지는, 상술한 바와 같이 중축합 후, 통상 냉각 고화시켜, 회전식 커터 등으로 펠릿화된다.
펠릿화의 방법은 한정되는 것은 아니지만, 최종 중합 반응기로부터 용융 상태로 추출하고, 스트랜드의 형태로 냉각 고화시켜 펠릿화시키는 방법, 최종 중합 반응기로부터 용융 상태로 1축 또는 2축의 압출기에 수지를 공급하고, 용융 압출한 후, 냉각 고화시켜 펠릿화시키는 방법, 또는 최종 중합 반응기로부터 용융 상태로 추출하고, 스트랜드의 형태로 냉각 고화시켜 일단 펠릿화시킨 후에, 재차 1축 또는 2축의 압출기에 수지를 공급하여 용융 압출한 후, 냉각 고화시켜 펠릿화시키는 방법 등을 들 수 있다.
그 때, 압출기 중에서, 잔존 단량체의 감압 탈휘나, 통상 알려져 있는 열 안정제, 중화제, 자외선 흡수제, 이형제, 착색제, 대전 방지제, 윤활제, 윤활제, 가소제, 상용화제, 난연제 등을 혼합, 혼련할 수도 있다.
압출기 내에서의 용융 혼련 온도는, 폴리카르보네이트 수지의 유리 전이 온도나 분자량에 의존하지만, 통상 150℃ 이상, 바람직하게는 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 230℃ 이상이고, 통상 300℃ 이하, 바람직하게는 270℃ 이하, 보다 바람직하게는 260℃ 이하이다. 용융 혼련 온도가 150℃보다 낮으면, 폴리카르보네이트 수지의 용융 점도가 높고, 압출기에의 부하가 커져 생산성이 저하된다. 300℃보다 높으면, 폴리카르보네이트의 열 열화가 심해져, 분자량의 저하에 의한 기계적 강도의 저하나 착색, 가스의 발생을 초래한다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지를 제조할 때는, 이물질의 혼입을 방지하기 위해 필터를 설치하는 것이 바람직하다. 필터의 설치 위치는 압출기의 하류측이 바람직하고, 필터의 이물질 제거의 크기(메쉬)는 99% 제거의 여과 정밀도로서 통상 100 ㎛ 이하가 바람직하다. 특히, 필름 용도 등으로 미소한 이물질의 혼입을 꺼리는 경우에는 40 ㎛ 이하가 바람직하고, 10 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지의 압출은, 압출 후의 이물질 혼입을 방지하기 위해, 바람직하게는 JISB 9920(2002년)에 정의되는 클래스 7, 더욱 바람직하게는 클래스 6보다 청정도가 높은 크린룸 내에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 압출된 폴리카르보네이트 수지를 냉각하여 칩화할 때는, 공냉, 수냉 등의 냉각 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 공냉시에 사용하는 공기는, 헤파(HEPA) 필터 등으로 공기 중의 이물질을 사전에 제거한 공기를 사용하여, 공기 중의 이물질의 재부착을 막는 것이 바람직하다. 수냉을 사용할 때는, 이온 교환 수지 등으로 수중의 금속분을 제거하고, 추가로 필터로 수중의 이물질을 제거한 물을 사용하는 것이 바람직하다. 이용하는 필터의 메쉬는 99% 제거의 여과 정밀도로서 10 ㎛ 내지 0.45 ㎛인 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진, 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지의 분자량은 환원 점도로 나타낼 수 있고, 환원 점도는 통상 0.30 dL/g 이상이고, 0.35 dL/g 이상이 바람직하고, 환원 점도의 상한은 1.20 dL/g 이하, 1.00 dL/g 이하가 보다 바람직하고, 0.80 dL/g 이하가 더욱 바람직하다.
폴리카르보네이트 수지의 환원 점도가 너무 낮으면 성형품의 기계적 강도가 작을 가능성이 있고, 너무 크면 성형할 때의 유동성이 저하되어, 생산성이나 성형성을 저하시키는 경향이 있다.
또한, 환원 점도는, 용매로서 염화메틸렌을 이용하고, 폴리카르보네이트 농도를 0.6 g/dL로 정밀히 제조하고, 온도 20.0℃± 0.1℃에서 우벨로데 점도관을 이용하여 측정한다.
또한 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 중 하기 식 (6)으로 표시되는 말단기의 농도의 하한량은, 통상 20 μeq/g, 바람직하게는 40 μeq/g, 보다 바람직하게는 50 μeq/g이고, 상한은 통상 160 μeq/g, 바람직하게는 140 μeq/g, 보다 바람직하게는 100 μeq/g이다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 중 하기 식 (6)으로 표시되는 말단기의 농도가 너무 높으면 중합 직후나 성형시의 색상이 양호하여도, 자외선 노출 후의 색상에 영향을 미칠 가능성이 있고, 반대로 너무 낮으면 열 안정성이 저하될 가능성이 있다.
하기 식 (6)으로 표시되는 말단기의 농도를 제어하기 위해서는, 원료인 본 발명의 디히드록시 화합물을 포함하는 디히드록시 화합물과 상기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르의 몰 비율을 제어하는 것 이외에, 에스테르 교환 반응시의 촉매의 종류나 양, 중합 압력이나 중합 온도를 제어하는 방법 등을 들 수 있다.
Figure pct00010
또한, 본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 중 방향환에 결합한 H의 몰수를 (A), 방향환 이외에 결합한 H의 몰수를 (B)로 한 경우, 방향환에 결합한 H의 몰수의 전체 H의 몰수에 대한 비율은 A/(A+B)로 표시되지만, 내광성에는 상술한 바와 같이 자외선 흡수능을 갖는 방향족 환이 영향을 미칠 가능성이 있기 때문에, A/(A+B)는 0.1 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 이하, 특히 바람직하게는 0.02 이하, 적합하게는 0.01 이하이다. A/(A+B)는 1H-NMR로 정량할 수 있다.
본 발명에 이용하는 폴리카르보네이트 수지 조성물에 배합하는 상기 착색제의 함유 시기, 함유 방법은 특별히 한정되지 않는다. 함유 시기로는, 예를 들면 에스테르 교환법으로 폴리카르보네이트 수지를 제조한 경우에는 중합 반응 종료시; 또한 중합법에 관계없이, 폴리카르보네이트 수지와 다른 배합제와의 혼련 도중 등의 폴리카르보네이트 수지가 용융된 상태; 압출기 등을 이용하여 펠릿 또는 분말 등의 고체 상태의 폴리카르보네이트 수지와 블렌드·혼련할 때 등을 들 수 있다. 함유 방법으로는, 폴리카르보네이트 수지에 상기 착색제를 직접 혼합 또는 혼련하는 방법; 소량의 폴리카르보네이트 수지 또는 다른 수지 등과 상기 착색제를 이용하여 제조한 고농도의 마스터배치로서 혼합할 수도 있지만, 칠흑성, 선영성의 관점에서는 직접 혼합 또는 혼련하는 방법이 보다 바람직하다.
<그 밖의 수지>
본 발명의 수지 조성물에는, 내충격성의 개선이나 표면 경도의 개선 등을 위해, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지 이외의 그 밖의 수지를 함유하고 있어도 관계없다. 그 밖의 수지에 특별히 제한은 없지만, 높은 칠흑성과 선영성을 유지하기 위해, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지와 완전한 상용성을 갖는 수지가 바람직하고, 그 중에서도 각종 폴리카르보네이트 수지가 바람직하다. 또한 각종 폴리카르보네이트 수지 중에서도, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지와 굴절률이 가까운 것이 바람직하다.
<내충격성 개선제>
내충격성은 본 발명에서는 샤르피 충격 시험에 의해 평가한다. 샤르피 충격 시험의 결과는, 수지 조성물 성형체의 점착 강도(인성)를 나타내는 것으로, 보다 높은 값을 나타내는 수지 조성물은 취성 파괴하기 어렵다. 본 발명의 수지 조성물은, 표면 경도가 높은 아크릴 등의 수지에 비하여 높은 값을 나타낸다. 또한 본 발명의 수지 조성물에, 일반적으로 알려진 폴리카르보네이트 수지와 같은 β 분산을 갖는 수지를 함유시켜, 해당 β 분산을 갖는 수지의 분자량을 고분자량화하거나, 본 발명의 수지 조성물에 충격 개선제(그래프트 고무, 엘라스토머)나 충전제(강화 섬유 등)를 첨가함으로써, 보다 높은 샤르피 충격 강도를 달성할 수 있다. 그러나, 충격 개선제나 충전제(강화 섬유 등)를 첨가하면, 성형체 표면의 선영성이 손상되는 경우가 있기 때문에, 폴리카르보네이트 수지와 같은 β 분산을 갖는 수지를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, β 분산을 갖는 수지의 분자량을 고분자량화하고자 하면, 고분자량화에 수반하는 반응의 장시간화나 고온화에 의해 수지의 색상이 영향을 받는 경우가 있고, 성형체의 L* 값을 상승시키는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.
<산화 방지제>
본 발명의 수지 조성물에는, 산화 방지제를 더 포함시킬 수도 있다. 산화 방지제로는 수지에 사용되는 일반적인 산화 방지제를 다양한 사용할 수 있지만, 산화 안정성, 열 안정성, 칠흑성 등의 관점에서, 포스파이트계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 및 페놀계 산화 방지제가 바람직하다.
여기서 산화 방지제의 함유량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.0001 질량부 이상, 바람직하게는 0.0005 질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.001 질량부 이상이고, 통상 5 질량부 이하, 바람직하게는 3 질량부 이하, 보다 바람직하게는 2 질량부 이하이다.
상기 함유량이 과도하게 적으면, 성형시의 착색 억제 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 상기 함유량이 과도하게 많으면, 사출 성형시에 있어서의 금형에의 부착물이 많아지거나, 압출 성형에 의해 필름을 성형할 때에 롤에의 부착물이 많아짐으로써, 제품의 표면 외관에 영향이 발생할 가능성이 있다.
(포스파이트계 산화 방지제)
포스파이트계 산화 방지제로는 트리페닐포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리옥틸포스파이트, 트리옥타데실포스파이트, 디데실모노페닐포스파이트, 디옥틸모노페닐포스파이트, 디이소프로필모노페닐포스파이트, 모노부틸디페닐포스파이트, 모노데실디페닐포스파이트, 모노옥틸디페닐포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)옥틸포스파이트, 비스(노닐페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 트리스노닐페닐포스파이트, 트리메틸포스페이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트가 바람직하게 사용된다. 이들 화합물은 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
여기서 포스파이트계 산화 방지제의 함유량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.0001 질량부 이상, 바람직하게는 0.0002 질량부 이상이고, 통상 1 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01 질량부 이하이다.
상기 함유량이 과도하게 적으면, 성형시의 착색 억제 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 상기 함유량이 과도하게 많으면, 사출 성형시에 있어서의 금형에의 부착물이 많아지거나, 압출 성형에 의해 필름을 성형할 때에 롤에의 부착물이 많아짐으로써, 제품의 표면 외관에 영향이 발생할 가능성이 있다.
(황계 산화 방지제)
황계 산화 방지제로는, 예를 들면 디라우릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디트리데실-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디미리스틸-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 라우릴스테아릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 비스[2-메틸-4-(3-라우릴티오프로피오닐옥시)-5-tert-부틸페닐]술피드, 옥타데실디술피드, 메르캅토벤즈이미다졸, 2-메르캅토-6-메틸벤즈이미다졸, 1,1'-티오비스(2-나프톨) 등을 들 수 있다. 상기 중, 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트)가 바람직하다.
여기서 황계 산화 방지제의 함유량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.0001 질량부 이상, 바람직하게는 0.0002 질량부 이상이고, 통상 1 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01 질량부 이하이다.
상기 함유량이 과도하게 적으면, 성형시의 착색 억제 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 상기 함유량이 과도하게 많으면, 사출 성형시에 있어서의 금형에의 부착물이 많아지거나, 압출 성형에 의해 필름을 성형할 때에 롤에의 부착물이 많아짐으로써, 제품의 표면 외관이 손상될 우려가 있다.
본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물은 포스파이트계 산화 방지제, 황계 산화 방지제를 각각 단독으로 함유하여도 착색 억제의 효과의 발현은 부족하여, 쌍방 함유함으로써, 성형시의 착색 억제에 많은 효과를 발휘할 가능성이 있다.
(페놀계 산화 방지제)
페놀계 산화 방지제로는, 예를 들면 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 글리세롤-3-스테아릴티오프로피오네이트, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, N,N-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-히드로신나마이드), 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-벤질포스포네이트-디에틸에스테르, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 4,4'-비페닐렌디포스핀산테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐), 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[β-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5) 운데칸 등의 화합물을 들 수 있다.
이들 화합물 중에서도, 탄소수 5 이상의 알킬기에 의해서 1개 이상 치환된 방향족 모노히드록시 화합물이 바람직하고, 구체적으로는 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스{3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트}, 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 등이 바람직하고, 펜타에리트리틸-테트라키스{3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트가 더욱 바람직하다.
여기서 페놀계 산화 방지제의 함유량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.0001 질량부 이상, 바람직하게는 0.0002 질량부 이상이고, 통상 1 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01 질량부 이하이다.
상기 함유량이 과도하게 적으면, 성형시의 착색 억제 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 상기 함유량이 과도하게 많으면, 사출 성형시에 있어서의 금형에의 부착물이 많아지거나, 압출 성형에 의해 필름을 성형할 때에 롤에의 부착물이 많아짐으로써, 제품의 표면 외관에 영향이 발생할 가능성이 있다.
<난연제>
또한, 본 발명에서 사용하는 폴리카르보네이트 수지에 난연제를 배합한 폴리카르보네이트 수지 조성물이 제조된다. 난연제의 배합량은, 난연제의 종류나 난연성의 정도에 따라 선택된다. 본 실시 형태에서는, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 난연제가 통상 0.01 질량부 이상, 바람직하게는 0.02 질량부 이상이고, 통상 30 질량부 이하, 바람직하게는 25 질량부 이하의 범위이다. 난연제를 배합함으로써, 난연성이 우수한 폴리카르보네이트 수지 조성물이 얻어진다.
난연제로는, 예를 들면 인 함유 화합물계 난연제, 할로겐 함유 화합물계 난연제, 술폰산 금속염계 난연제, 규소 함유 화합물계 난연제 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이들 군으로부터 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 이용된다.
인 함유 화합물계 난연제로는, 예를 들면 인산에스테르계 화합물, 포스파젠계 화합물, 적린, 피복된 적린, 폴리인산염계 화합물 등을 들 수 있다. 인 함유 화합물계 난연제의 배합량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 질량부 내지 20 질량부이다. 배합량이 과도하게 적으면 충분한 난연성이 얻어지기 어렵고, 과도하게 많으면 내열성이 저하되기 쉽다.
할로겐 함유 화합물계 난연제로는, 예를 들면 테트라브로모비스페놀 A, 트리브로모페놀, 브롬화 방향족 트리아진, 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 올리고머, 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 중합체, 데카브로모디페닐옥시드, 트리브로모알릴에테르, 테트라브로모비스페놀 A 카르보네이트 올리고머, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 데카브로모디페닐에탄, 브롬화폴리스티렌, 헥사브로모시클로도데칸 등을 들 수 있다.
할로겐 함유 화합물계 난연제의 배합량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 0.1 질량부 내지 20 질량부이다. 할로겐 함유 화합물계 난연제의 배합량이 과도하게 적으면 충분한 난연성이 얻어지기 어렵고, 과도하게 많으면 기계적 강도가 저하되며, 난연제의 블리딩에 의한 변색의 원인이 되는 경우가 있다.
술폰산 금속염계 난연제로는, 예를 들면 지방족 술폰산 금속염, 방향족 술폰산 금속염, 퍼플루오로알칸-술폰산 금속염 등을 들 수 있다. 이들 금속염의 금속으로는, 바람직하게는 주기표 1족의 금속, 주기표 2족의 금속 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등의 알칼리 금속; 칼슘, 스트론튬, 바륨 등의 알칼리 토금속; 베릴륨, 마그네슘이다.
술폰산 금속염계 난연제 중에서도, 난연성과 열 안정성의 관점에서, 방향족 술폰술폰산 금속염, 퍼플루오로알칸-술폰산 금속염 등이 바람직하다.
방향족 술폰술폰산 금속염으로는, 방향족 술폰술폰산 알칼리 금속염, 방향족 술폰술폰산 알칼리 토금속염이 바람직하다. 이들은 중합체일 수도 있다. 방향족 술폰술폰산 금속염의 구체예로는, 예를 들면 디페닐술폰-3-술폰산의 나트륨염, 디페닐술폰-3-술폰산의 칼륨염, 4,4'-디브로모디페닐-술폰-3-술폰산의 나트륨염, 4,4'-디브로모디페닐-술폰-3-술폰의 칼륨염, 4-클로로-4'-니트로디페닐술폰-3-술폰산의 칼슘염, 디페닐술폰-3,3'-디술폰산의 디나트륨염, 디페닐술폰-3,3'-디술폰산의 디칼륨염 등을 들 수 있다.
퍼플루오로알칸-술폰산 금속염으로는, 퍼플루오로알칸-술폰산의 알칼리 금속염, 퍼플루오로알칸-술폰산의 알칼리 토금속염 등이 바람직하다. 또한, 탄소수 4 내지 8의 퍼플루오로알칸기를 갖는 술폰산 알칼리 금속염, 탄소수 4 내지 8의 퍼플루오로알칸기를 갖는 술폰산 알칼리 토금속염 등이 보다 바람직하다.
퍼플루오로알칸-술폰산 금속염의 구체예로는, 예를 들면 퍼플루오로부탄-술폰산나트륨, 퍼플루오로부탄-술폰산칼륨, 퍼플루오로메틸부탄-술폰산나트륨, 퍼플루오로메틸부탄-술폰산칼륨, 퍼플루오로옥탄-술폰산나트륨, 퍼플루오로옥탄-술폰산칼륨, 퍼플루오로부탄-술폰산의 테트라에틸암모늄염 등을 들 수 있다.
술폰산 금속염계 난연제의 배합량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 내지 5 질량부이다. 술폰산 금속염계 난연제의 배합량이 과도하게 적으면 충분한 난연성이 얻어지기 어렵고, 과도하게 많으면 열 안정성이 저하되기 쉽다.
규소 함유 화합물계 난연제로는, 예를 들면 실리콘 바니시, 규소 원자와 결합하는 치환기가 방향족 탄화수소기와 탄소수 2 이상의 지방족 탄화수소기를 포함하는 실리콘 수지, 주쇄가 분지 구조이면서 함유하는 유기 관능기 중에 방향족기를 갖는 실리콘 화합물, 실리카 분말의 표면에 관능기를 가질 수도 있는 폴리디오르가노실록산 중합체를 담지시킨 실리콘 분말, 오르가노폴리실록산-폴리카르보네이트 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서 실리콘 바니시가 바람직하다.
실리콘 바니시로는, 예를 들면 주로 2관능형 단위[(RO)2SiO]와 3관능형 단위[(RO)SiO1 .5]를 포함하고, 1관능형 단위[(RO)3SiO0 .5] 및/또는 4관능형 단위[SiO2]를 포함하는 경우가 있는 비교적 저분자량의 용액상 실리콘 수지를 들 수 있다. 여기서 R은 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기 또는 1개 이상의 치환기로 치환된 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기이다. 치환기로는 에폭시기, 아미노기, 히드록실기 및 비닐기 등을 들 수 있다. RO의 종류를 변경함으로써, 매트릭스 수지와의 상용성을 개선하는 것이 가능하다.
실리콘 바니시로는, 무용제의 실리콘 바니시, 용제를 포함하는 실리콘 바니시 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는, 용제를 포함하지 않는 실리콘 바니시가 바람직하다. 실리콘 바니시는, 예를 들면 알킬트리알콕시실란, 디알킬디알콕시실란, 트리알킬알콕시실란, 테트라알콕시실란 등의 알킬알콕시실란의 가수분해에 의해 제조할 수 있다. 이들 원료의 몰비, 가수분해 속도 등을 조정함으로써 분자의 구조(가교도) 및 분자량의 조절이 가능하다. 또한, 제조 조건에 의해서는 알콕시실란이 잔존하지만, 조성물 중에 잔존하면 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내가수분해성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 잔존 알콕시실란은 소량 또는 없는 것이 바람직하다.
실리콘 바니시의 점도는 300 센티스톡스 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 250 센티스톡스 이하이며, 더욱 바람직하게는 200 센티스톡스 이하이다. 실리콘 바니시의 점도가 과도하게 크면, 난연성이 불충분해지는 경우가 있다.
규소 함유 화합물계 난연제의 배합량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 10 질량부이다. 규소 함유 화합물계 난연제의 배합량이 과도하게 적으면 충분한 난연성이 얻어지기 어렵고, 과도하게 많으면 내열성이 저하되기 쉽다.
본 실시 형태에서는, 보다 높은 난연성을 달성하기 위해 적하 방지용 폴리테트라플루오로에틸렌의 병용이 바람직하다. 적하 방지용 폴리테트라플루오로에틸렌은 중합체 중에 용이하게 분산되며, 중합체끼리 결합하여 섬유상 재료를 만드는 경향을 나타낸다. 적하 방지용으로서 시판되고 있는 것은, 예를 들면 테플론(등록상표) 6J, 테플론(등록상표) 30J(미쓰이 듀퐁 플루오로 케미컬 가부시끼가이샤), 폴리플론 F201L(다이킨 가가꾸 고교 가부시끼가이샤) 등을 들 수 있다.
적하 방지용 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합량은, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 질량부 내지 2.0 질량부이다. 적하 방지용 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합량이 과도하게 적으면, 연소시의 용융 적하 방지 효과가 불충분하고, 과도하게 많으면, 성형품 외관에 영향을 미칠 가능성이 있다.
본 실시 형태에 있어서, 폴리카르보네이트 수지 조성물에 배합하는 상기 산화 방지제 및 상기 난연제의 혼합 시기, 혼합 방법은 특별히 한정되지 않는다. 혼합 시기로는, 예를 들면 에스테르 교환법으로 폴리카르보네이트 수지를 제조한 경우에는 중합 반응 종료시; 또한, 중합법에 관계없이 폴리카르보네이트 수지와 다른 배합제와의 혼련 도중 등의 폴리카르보네이트 수지가 용융된 상태; 압출기 등을 이용하여 펠릿 또는 분말 등의 고체 상태의 폴리카르보네이트 수지와 블렌드·혼련할 때 등을 들 수 있다. 혼합 방법으로는, 폴리카르보네이트 수지에 상기 산화 방지제를 직접 혼합 또는 혼련하는 방법; 소량의 폴리카르보네이트 수지 또는 다른 수지 등과 상기 산화 방지제를 이용하여 제조한 고농도의 마스터 배치로 혼합할 수도 있다.
<그 밖의 첨가제>
스크래치 경도를 높이기 위해, 윤활제를 첨가하여 수지의 표면 저항을 감소시키는 방법도 가능하지만, 윤활제를 첨가하면 성형체 표면의 선영성이 손상되는 경우가 있기 때문에, 본 발명의 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 폴리카르보네이트 수지와, 착색제를 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물에 있어서는 필요 최소한도에 그치게 해야한다.
본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 수지 성형품을 제조하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 열가소성 수지에 대해서 일반적으로 채용되고 있는 성형법, 즉 일반적인 사출 성형법, 초고속 사출 성형법, 사출 압축 성형법, 2색 성형법, 가스 어시스트 등의 중공 성형법, 단열 금형을 이용한 성형법, 급속 가열 금형을 이용한 성형법, 발포 성형(초임계 유체도 포함함), 인서트 성형, IMC(인몰드 코팅 성형) 성형법, 압출 성형법, 시트 성형법, 열 성형법, 회전 성형법, 적층 성형법, 프레스 성형법 등을 채용할 수 있다. 또한, 핫 러너(hot runner) 방식을 이용한 성형법을 선택할 수도 있다.
[실시예]
이하에 실시예를 나타내고, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 그의 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
폴리카르보네이트 수지 조성물의 물성 내지 특성의 평가는 다음 방법에 의해 행하였다.
(1) 폴리카르보네이트 조성물 수지 중 금속 농도의 측정:
퍼킨 엘마사 제조 마이크로 웨이브 분해 용기에 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿 약 0.5 g을 정칭하고, 97% 황산 2 mL를 가하고, 밀폐 상태로 하여 230℃에서 10분간 마이크로 웨이브 가열하였다. 실온까지 냉각한 후 68% 질산 1.5 mL를 가하여, 밀폐 상태로 하여 150℃에서 10분간 마이크로 웨이브 가열한 후, 재차 실온까지 냉각을 행하고, 68% 질산 2.5 mL를 가하고, 다시 밀폐 상태로 하여 230℃에서 10분간 마이크로 웨이브 가열하고 내용물을 완전히 분해시켰다. 실온까지 냉각한 후, 상기에서 얻어진 액을 순수로 희석하고, 써모 퀘스트(Thermo Quest)사 제조 ICP-MS로 금속 농도를 측정하였다.
(2) 폴리카르보네이트 수지 조성물 중 각 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위비 및 말단 페닐기 농도의 측정
폴리카르보네이트 수지 조성물 중 각 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위비는, 폴리카르보네이트 수지 조성물 30 mg을 칭량하고, 중클로로포름 약 0.7 mL에 용해시켜 용액으로 하고, 이를 내경 5 mm의 NMR용 튜브에 넣고, 니혼 덴시사 제조 JNM-AL400(공명 주파수 400 MHz)을 이용하여 상온에서 1H-NMR 스펙트럼을 측정하였다. 각 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위에 기초하는 시그널 강도비로부터 각 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위비를 구하였다. 말단 페닐기 농도는 1,1,2,2-테트라브로모에탄을 내표로 하여, 상기와 마찬가지로 1H-NMR을 측정하고, 내표와 말단 페닐기에 기초하는 시그널 강도비로부터 구하였다.
(3) 환원 점도의 측정
폴리카르보네이트 수지 조성물의 샘플을, 용매로서 염화메틸렌을 이용하여 용해시키고, 0.6 g/dL의 농도의 폴리카르보네이트 용액을 제조하였다. 모리또모 리까 고교사 제조 우벨로데형 점도관을 이용하여, 온도 20.0℃±0.1℃에서 측정을 행하고, 용매의 통과 시간 t0과 용액의 통과 시간 t로부터 다음식에 의해 상대 점도 ηrel을 구하고,
ηrel=t/t0
상대 점도로부터 다음식에 의해 비점도 ηsp를 구하였다.
ηsp=(η-η0)/η0=ηrel-1
비점도를 농도 c(g/dL)로 나누어, 환원 점도 ηsp/c를 구하였다. 이 값이 높을수록 분자량이 크다.
(4) 폴리카르보네이트 수지 조성물 중 페놀 농도, DPC(디페닐카르보네이트) 농도의 측정
폴리카르보네이트 수지 조성물의 시료 1.25 g을 염화메틸렌 7 ml에 용해시켜 용액으로 한 후, 총량이 25 ml가 되도록 아세톤을 첨가하여 재침전 처리를 행하였다. 이어서, 상기 처리액을 0.2 ㎛ 디스크 필터로 여과하여 액체 크로마토그래피로 정량을 행하였다.
(5) 방향환에 결합한 H의 몰수 (A)의 전체 H의 몰수(A+B)에 대한 비(여기서 (B)는 방향환에 결합하지 않은 H의 몰수임)
내부 표준 물질로서 테트라메틸실란(TMS)을 미리 첨가 혼합한 중클로로포름만의 스펙트럼을 측정하고, TMS와 중클로로포름 중에 포함되는 잔존 H의 시그널비를 구하였다. 다음으로, 폴리카르보네이트 수지 조성물 30 mg을 칭량하고, 상기 중클로로포름 약 0.7 mL에 용해시켰다. 이를 내경 5 mm의 NMR용 튜브에 넣고, 니혼 덴시사 제조 JNM-AL400(공명 주파수 400 MHz)을 이용하여 상온에서 1H-NMR 스펙트럼을 측정하였다. 얻어진 NMR 차트의 6.5 ppm 내지 8.0 ppm으로 나타나는 시그널의 적분값으로부터, 중클로로포름 중에 포함되는 잔존 H의 시그널의 적분값(TMS의 시그널의 적분값 및 상기에서 미리 구한 TMS와 중클로로포름 중에 포함되는 잔존 H와의 비로 구함)을 뺀 값을 a로 한다. 한편, 0.5 ppm 내지 6.5 ppm으로 나타나는 시그널의 적분값을 b로 하면, a/(a+b)=A/(A+B)가 되므로, 이를 구하였다.
(6) JIS K7105(1981년)에 의한 L* 값
수지 조성물 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조한 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 270℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로, ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제조하였다. 상기 성형품의 L* 값을 JIS K7105에 준하여 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 사용하고, 닛본 덴쇼꾸 고교사 제조 SE2000형 분광식 색채계(반사법)로 측정하였다. 이 값이 작을수록 흑색성이 높다고 할 수 있다.
(7) JIS Z8729(2004년)에 의한 L* 값
JIS Z8729에 의한 수지 조성물의 L* 값은 JIS K7105에 의한 L* 값을 측정할 때와 마찬가지의 방법으로 성형품을 제조하고, JIS Z8729에 준거하여 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 사용하고, 구라보 보세끼사 제조 분광 색차계 컬러(COLOR)-7x로 측정하였다. 계산 색차식은 CIE1976L*a*b*를 이용하였다. 이 값이 작을수록 흑색성이 높다고 할 수 있다.
(8) 반사율
수지 조성물의 반사율은 JIS K7105에 의한 L* 값을 측정할 때와 마찬가지의 방법으로 성형품을 제조하고, JIS Z-8729에 준거하여 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 사용하고, 구라보 보세끼사 제조 분광 색차계 컬러-7x로 측정하였다. 반사율은 파장 400 nm 내지 700 nm의 10 nm마다 측정하고, 평균값을 구하여 반사율로 하였다.
(9) 내후 시험(시험 전후의 반사율의 차)
스가 시켕키사 제조 메타링 웨더 미터 M6T를 이용하여, 63℃, 상대 습도 50%의 조건하에 광원으로서 수평식 메타링 램프를, 내측 필터로서 석영을, 또한 램프의 주위에 외측 필터로서 #500의 필터를 부착하고, 파장 300 nm 내지 400 nm의 방사 조도 1.5 kw/m2가 되도록 설정하고, 얻어진 사출 성형판(폭 60 mm×길이 60 mm×두께 3 mm)의 정방형의 면에 대하여 100시간 조사 처리를 행하였다. 수지 조성물의 반사율은 JIS Z8729에 준거하여 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 사용하고, 구라보 보세끼사 제조 분광 색차계 컬러-7x로 측정하였다. 반사율은 파장 400 nm 내지 700 nm의 10 nm마다 측정하고, 평균값을 구하였다. 시험 전후의 반사율의 차는, 시험 후의 반사율에서 시험 전의 반사율을 빼서 구하였다.
(10) 상대 충격성
샤르피 충격 시험 결과
수지 조성물의 성형체의 샤르피 충격 시험 결과는, JIS K-7111(2006년)에 기초하는 샤르피 충격 시험에 의해 측정하였다(단위: kg-cm/㎠).
(11) 표면 경도
수지 조성물의 성형체의 스크래치 경도는 JIS K5600-5-4(1999년)에 준거하여 평가하였다.
(12) 수지 조성물의 칠흑성
수지 조성물의 칠흑성은, 상기에서 제작한 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)의 외관을 육안으로 관찰하고, 그을음이나 탁도가 관찰되지 않는 것을 ○라 하고, 그을음이나 탁도가 약간 관찰되는 것을 △, 명백한 그을음이나 탁도가 관찰되는 것을 ×라고 판정하였다. 이 육안 관찰의 칠흑성은 JIS Z8729에 의한 L* 값과 높은 상관 관계를 나타내었다.
(13) 선영성
수지 조성물의 선영성은, 상기에서 제작한 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)의 표면 외관을 육안으로 관찰하고, 형광등 아래에서 도막 표면에 형광등관을 투영시켰을 때 요철이 발견되지 않으면서 형광등관이 똑바르게 투영된 것을 ○라 하고, 현저한 요철이 눈에 띄거나, 형광등관이 왜곡되어 투영되는 것을 ×라고 판정하였다.
(14) 난연성
2축 압출기로 혼련한 펠릿을 80℃에서 4시간 예비 건조하고, 닛본 세이꼬죠 제조 J75EII형 사출 성형기로, 실린더 온도 230℃, 성형 사이클 45초, 금형 온도 60℃의 조건으로, UL94 규격에 준하여 1.5 mmt의 연소 시험편을 성형하였다. 얻어진 시험편으로 UL94 규격의 수직 연소 시험을 행하여 평가하였다.
(15) 열체류 시험
상기에서 제작한 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)의 표면 외관을 육안으로 관찰하고, 실버스트리크에 의한 표면 거칠음이 없는 것을 ○, 실버스트리크에 의한 표면 거칠음의 약간 있는 것을 △로 평가하였다.
또한, 이하의 실시예의 기재 중에서 이용한 화합물의 약호는 다음과 같다.
ISB: 이소소르비드(로케트 풀레사 제조, 상품명 폴리소르브(POLYSORB))
CHDM: 1,4-시클로헥산디메탄올(이스트만사 제조)
DPC: 디페닐카르보네이트(미쯔비시 가가꾸사 제조)
[실시예 1]
교반 날개 및 100℃로 제어된 환류 냉각기를 구비한 중합 반응 장치에, ISB와 CHDM, 증류 정제하여 염화물 이온 농도를 10 ppb 이하로 한 DPC 및 아세트산칼슘1수화물을, 몰 비율로 ISB/CHDM/DPC/아세트산칼슘1수화물=0.70/0.30/1.00/1.3×10-6이 되도록 투입하고, 충분히 질소 치환하였다(산소 농도 0.0005 부피% 내지 0.001 부피%). 계속해서 가열 매체로 가온을 행하고, 내온이 100℃가 된 시점에서 교반을 개시하고, 내온이 100℃가 되도록 제어하면서 내용물을 융해시켜 균일하게 하였다. 그 후, 승온을 개시하여 40분간 내온을 210℃로 하고, 내온이 215℃에 도달한 시점에서 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에, 감압을 개시하여 215℃에 도달한 뒤 90분간 13.3 kPa(절대 압력, 이하 동일함)로 하여, 이 압력을 유지하도록 하면서, 추가로 60분간 유지하였다. 중합 반응과 함께 부생되는 페놀 증기는, 환류 냉각기에서의 입구 온도로서 100℃로 제어된 증기를 냉매로서 이용한 환류 냉각기로 유도하여, 페놀 증기 중에 약간량 포함되는 단량체 성분을 중합 반응기에 복귀시키고, 응축하지 않은 페놀 증기는 계속해서 45℃의 온수를 냉매로서 이용한 응축기로 유도하여 회수하였다.
이와 같이 하여 올리고머화시킨 내용물을 일단 대기압에까지 복압시킨 후, 교반 날개 및 상기 마찬가지로 제어된 환류 냉각기를 구비한 별도의 중합 반응 장치에 옮겨 승온 및 감압을 개시하여 60분간 내온 220℃, 압력 200 Pa로 하였다. 그 후, 20분에 걸쳐 내온 230℃, 압력 133 Pa 이하로 하여, 소정 교반 동력이 된 시점에서 복압하고, 내용물을 스트랜드의 형태로 빼내어 회전식 커터로 펠릿으로 하였다.
얻어진 펠릿을 2개의 벤트구를 갖는 닛본 세이꼬죠사 제조 2축 압출기(라보텍스(LABOTEX)30HSS-32)를 이용하여, 출구의 수지 온도가 250℃가 되도록 스트랜드상으로 압출하고, 물로 냉각 고화시킨 후, 회전식 커터로 펠릿화하였다. 이 때, 벤트구는 진공 펌프에 연결하고, 벤트구에서의 압력이 500 Pa이 되도록 제어하였다. 그 결과, 황색도가 작고, 명도가 우수하며, 색조가 양호한 폴리카르보네이트 수지가 얻어지고, 내광성도 양호하였다.
또한, 실시예 1에서 얻어진 폴리카르보네이트 수지의 각종 분석값을 이하에 나타내었다.
Ca 농도; 1.3 μ몰/디히드록시 화합물
Cs 농도; 측정 한계 미만
Na, K, Cs 농도; 0.6 질량 ppm
Li 농도; 측정 한계 미만
페놀; 205 질량 ppm
탄산디에스테르; 26 질량 ppm
말단 페닐기; 75 μeq/g
환원 점도; 0.48 dL/g
A/(A+B); 0.007몰/몰
얻어진 폴리카르보네이트 수지를 이용하여 폴리카르보네이트 수지 조성물을 제조하였다. 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 염료로서 바이엘사 제조 마크로렉스 바이올렛(Macrolex Violet) 3R(컬러인덱스 No. 솔벤트 바이올렛 36); 0.1 질량부, 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤 제조 다이아레진 블루(Diaregin Blue) H3G; 0.01 질량부, 아리모또 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 오일 그린(Oil Green) 5602(컬러인덱스 No. 솔벤트 그린 3); 0.1 질량부(이상, 안트라퀴논계 염료), 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 옐로우 6G(컬러인덱스 No. 솔벤트 옐로우 179); 0.05 질량부(메틴계 염료), 산화 방지제로서 바스프(BASF) 재팬 가부시끼가이샤 제조 이르가녹스 1010; 0.1 질량부, 바스프 재팬 가부시끼가이샤 제조 이르가포스 168; 0.05 질량부, 난연제로서 다이하찌 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 PX-200; 8 질량부를 텀블러 믹서로 균일하게 혼합한 후, 2축 압출기(닛본 세이꼬죠 제조, 텍스(TEX)30XCT, L/D=42, 배럴수 12)를 이용하여, 실린더 온도 270℃, 스크류 회전수 200 rpm으로 배럴 1로부터 압출기에 공급하여 용융 혼련함으로써 수지 조성물의 펠릿을 제작하였다.
제작한 펠릿을 이용하여, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 성형품을 제작하였다.
상기한 방법으로 얻어진 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조시킨 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 270℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로, ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제조하였다.
실시예 1에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다.
[비교예 1]
방향족 폴리카르보네이트 수지(미츠비시 엔지니어링 플라스틱사 제조, 노바렉스 7022J)에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 안트라퀴논계 염료, 메틴계 염료, 산화 방지제, 난연제를 혼합하여 수지 조성물로 하였다. 또한, 실시예와 동일한 조건으로 성형품을 제조하고, 그의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
폴리메타크릴산메틸 수지(미츠비시 레이온 가부시끼가이샤 제조, 아크리펫트 MD001, 이하 PMMA 수지)에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 안트라퀴논계 염료, 메틴계 염료, 산화 방지제, 난연제를 혼합하여 수지 조성물로 하였다. 또한, 실시예와 동일한 조건으로 성형품을 제조하고, 그의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합 수지(테크노 폴리머 가부시끼가이샤 제조, 테크노 ABS150, 이하 ABS 수지)에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 안트라퀴논계 염료, 메틴계 염료, 산화 방지제, 난연제를 혼합하여 수지 조성물로 하였다. 또한, 실시예와 동일한 조건으로 성형품을 제조하고, 그의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
실시예 1에서 얻어진 폴리카르보네이트 수지를 이용하여, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 착색제로서; 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 바이올렛 3R(컬러인덱스 No. 솔벤트 바이올렛 36); 0.01 질량부, 란세스사 제조 마크로렉스 레드 E2G(컬러인덱스 No. 솔벤트 레드 179); 0.01 질량부, 아리모또 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 오일 그린 5602(컬러인덱스 No. 솔벤트 그린 3); 0.04 질량부, 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 블루 RR(컬러인덱스 No. 솔벤트 블루 97); 0.04 질량부, 산화 방지제로서 가부시끼가이샤 아데카(ADEKA) 제조 아데카스탭 AO-60; 0.1 질량부, 가부시끼가이샤 아데카 제조 아데카스탭 2112; 0.05 질량부를 텀블러 믹서로 균일하게 혼합한 후, 단축 압출기를 이용하여 실린더 온도 240℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물의 펠릿을 제작하였다.
제작한 펠릿을 이용하여 폴리카르보네이트 수지 조성물의 성형품을 제작하였다.
상기한 방법으로 얻어진 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조시킨 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 240℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로, ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제작하였다.
실시예 2에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 표 1에 나타낸 바와 같이 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다.
[실시예 3]
실시예 2에 있어서, 착색제로서; 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 바이올렛 3R(컬러인덱스 No. 솔벤트 바이올렛 36); 0.01 질량부, 란세스사 제조 마크로렉스 레드 E2G(컬러인덱스 No. 솔벤트 레드 179), 아리모또 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 오일 그린 5602(컬러인덱스 No. 솔벤트 그린 3); 0.05 질량부, 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 블루 RR(컬러인덱스 No. 솔벤트 블루 97); 0.01 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 행하여 펠릿을 얻었다.
상기한 펠릿을 실시예 2와 마찬가지로 행하여 ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제작하였다.
실시예 3에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다.
[비교예 4]
폴리카르보네이트 수지(미츠비시 엔지니어링 플라스틱 가부시끼가이샤 제조, 노바렉스 7022A) 100 질량부에 대하여, 착색제로서; 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 바이올렛 3R(컬러인덱스 No. 솔벤트 바이올렛 36); 0.01 질량부, 란세스사 제조 마크로렉스 레드 E2G(컬러인덱스 No. 솔벤트 레드 179) 0.01 질량부, 아리모또 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 오일 그린 5602(컬러인덱스 No. 솔벤트 그린 3); 0.04 질량부, 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 블루 RR(컬러인덱스 No. 솔벤트 블루 97); 0.04 질량부, 산화 방지제로서, 가부시끼가이샤 아데카 제조 아데카스탭 AO-60; 0.1 질량부, 가부시끼가이샤 아데카 제조 아데카스탭 2112; 0.05 질량부를 텀블러 믹서로 균일하게 혼합한 후, 단축 압출기를 이용하여 실린더 온도 290℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물의 펠릿을 제작하였다.
제작한 펠릿을 이용하여 폴리카르보네이트 수지 조성물의 성형품을 제작하였다.
상기한 방법으로 얻어진 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조한 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 290℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로, ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제작하였다.
실시예 2에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다.
[비교예 5]
비교예 4에 있어서, 착색제로서; 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 바이올렛 3R(컬러인덱스 No. 솔벤트 바이올렛 36); 0.01 질량부, 란세스사 제조 마크로렉스 레드 E2G(컬러인덱스 No. 솔벤트 레드 179), 아리모또 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 오일 그린 5602(컬러인덱스 No. 솔벤트 그린 3); 0.05 질량부, 란세스 가부시끼가이샤 제조 마크로렉스 블루 RR(컬러인덱스 No. 솔벤트 블루 97); 0.01 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 행하여 펠릿을 얻었다.
상기한 펠릿을 실시예 2와 마찬가지로 행하여 ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제작하였다.
실시예 3에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다. 폴리카르보네이트 수지(미츠비시 엔지니어링 플라스틱 가부시끼가이샤 제조, 노바렉스 7022 A)에 대하여, 실시예 3과 마찬가지로 수지 조성물로 하였다. 또한, 실시예와 동일한 조건으로 성형품을 제조하고, 그의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
실시예 1에서 얻어진 폴리카르보네이트 수지를 이용하여, 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여, 착색제로서; 컬러인덱스 No. 피그먼트 화이트 6); 0.015 질량부, 컬러인덱스 No. 피그먼트 레드 101 0.012 질량부, 컬러인덱스 No. 피그먼트 브라운 24; 0.005 질량부, 컬러인덱스 No. 피그먼트 블루 29; 0.02 질량부, 컬러인덱스 No. 피그먼트 블랙 7 0.12 질량부, 산화 방지제로서 가부시끼가이샤 아데카 제조 아데카스탭 AO-60; 0.1 질량부, 가부시끼가이샤 아데카 제조 아데카스탭 2112; 0.05 질량부를, 힌더드아민계 광 안정제로서 바스프 재팬 가부시끼가이샤 제조 티누빈 770DF 0.05 질량부를 텀블러 믹서로 균일하게 혼합한 후, 단축 압출기를 이용하여 실린더 온도 240℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물의 펠릿을 제작하였다.
제작한 펠릿을 이용하여 폴리카르보네이트 수지 조성물의 성형품을 제작하였다.
상기한 방법으로 얻어진 펠릿을 110℃에서 4시간 이상 건조한 후, 메이끼 세이사꾸쇼 제조의 M150AII-SJ형 사출 성형기를 이용하여, 실린더 온도 240℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초의 조건으로 ASTM 시험편 및 평판상 성형품(90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 제작하였다.
실시예 2에서 얻어진 수지 조성물의 성형체는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 칠흑성, 선영성, 내충격성, 표면 경도, 열체류 안정성을 겸비한 것이었다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 수지 조성물 및 성형품은 칠흑성, 선영성이 우수하고, 동시에 내충격성, 높은 표면 경도에 의한 내상성, 난연성, 열체류 안정성도 겸비한 것으로, 구체적으로는 수지 조성물의 사출 성형품(실린더 온도 280℃, 금형 온도 80℃, 성형 사이클 55초, 90 mm×50 mm×3 mm 두께)을 육안 관찰했을 때에,
i) 그을음이나 탁도가 없는 깊이감이 있는 칠흑성을 나타내고,
ii) 형광등 아래에서 도막 표면에 형광등관을 투영시켰을 때 요철이 발견되지 않으며 형광등관이 똑바르게 투영되고,
iii) 샤르피 충격 강도가 10 kJ/m 이상이고,
iv) 표면 경도가 H 이상이고
v) UL94 규격의 수직 연소 시험의 결과가 V-2 이상이고,
vi) 체류 성형을 1 사이클 5분간 행하여, 5쇼트째 이후의 체류 성형품의 표면에 실버스트리크에 의한 표면 거칠음이 없다
는 각 특성을 동시에 만족시키는 수지 조성물 및 성형품을 제공하는 것을 발견했음을 알 수 있다.
Figure pct00011
본 발명을 상세히 또한 특정한 실시 양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다. 본 출원은 2011년 2월 16일에 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 2011-030736)에 기초하는 것으로, 그의 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 수지 조성물 및 성형품은 제품에 고급스러움과 중후함을 갖게 할 수 있는 폭넓은 분야에 사용하는 것이 가능하며, 전기·전자·OA 기기의 케이스나, 자동차용 내·외장 부품, 기타 생활 관련의 외장 부품 등에의 적용을 기대할 수 있다.

Claims (16)

  1. 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 폴리카르보네이트 수지와 착색제를 포함하는 수지 조성물이며, JIS K7105 반사광법으로 측정한 L* 값이 6 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물 중에 함유되는, 상기 착색제의 함유량이 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 0.001 질량부 이상 3 질량부 이하인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 착색제가 550 내지 600 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제, 580 내지 680 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제 및 640 내지 690 nm에 극대 흡수 파장을 갖는 착색제를 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착색제가 유기 염료인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물이 하기 식 (3)으로 표시되는 디히드록시 화합물인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
    Figure pct00012
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 탄소수 2 이상 20 이하의 지방족 탄화수소의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 더 갖는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 전체 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위에 대하여, 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 40 내지 90몰%, 지방족 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 60 내지 10몰% 함유하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 산화 방지제를 0.0001 질량부 이상 5 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 난연제를 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 100 질량부에 대하여 힌더드아민계 광 안정제를 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지가 환상 에테르 구조를 갖는 디히드록시 화합물과, 하기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르의 중축합에 의해 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
    Figure pct00013

    (식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, A1과 A2는 동일하거나 상이할 수도 있음)
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물이 방향족 모노히드록시 화합물을 700 질량 ppm 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물이 하기 식 (2)로 표시되는 탄산디에스테르를 60 질량 ppm 이하 포함하는 폴리카르보네이트 수지 조성물.
    Figure pct00014

    (식 (2)에 있어서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 18의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, A1과 A2는 동일하거나 상이할 수도 있음)
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지의 중합 온도가 250℃ 미만인 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 성형품.
  16. 제15항에 있어서, 상기 폴리카르보네이트 수지 성형품이 사출 성형법에 의해 성형된 것인 폴리카르보네이트 수지 성형품.
KR1020137021430A 2011-02-16 2012-02-15 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품 KR101979962B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-030736 2011-02-16
JP2011030736 2011-02-16
PCT/JP2012/053556 WO2012111718A1 (ja) 2011-02-16 2012-02-15 ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140007837A true KR20140007837A (ko) 2014-01-20
KR101979962B1 KR101979962B1 (ko) 2019-05-17

Family

ID=46672631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137021430A KR101979962B1 (ko) 2011-02-16 2012-02-15 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9670359B2 (ko)
EP (1) EP2677002B1 (ko)
JP (1) JP6015022B2 (ko)
KR (1) KR101979962B1 (ko)
CN (1) CN103380176B (ko)
WO (1) WO2012111718A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180088699A (ko) * 2015-12-18 2018-08-06 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 색 안정성 성분을 포함하는 가혹하게 성형된 물품
KR20180090855A (ko) * 2015-12-18 2018-08-13 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 색 안정성 성분을 포함하는 가혹하게 성형된 물품

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3476897A1 (en) * 2010-06-25 2019-05-01 Mitsubishi Chemical Corporation Polycarbonate resin composition and molded article
JP6866562B2 (ja) * 2014-04-04 2021-04-28 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる成形品
EP3236297B1 (en) * 2014-12-18 2021-09-22 Mitsubishi Chemical Corporation Molded article, thermoplastic resin composition, and display device
CN105440624B (zh) * 2015-05-27 2019-05-07 金发科技股份有限公司 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法
CN104893271B (zh) * 2015-05-27 2016-08-17 金发科技股份有限公司 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法
JP6514060B2 (ja) * 2015-07-27 2019-05-15 帝人株式会社 樹脂組成物およびそれからなる成形品
US11155695B2 (en) 2015-12-16 2021-10-26 Sabic Global Technologies B.V. Abusively molded article including UV-stable polycarbonate
JP6642094B2 (ja) * 2016-02-22 2020-02-05 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる成形品
JP6693232B2 (ja) * 2016-03-31 2020-05-13 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び成形体
JP7193345B2 (ja) * 2016-11-30 2022-12-20 株式会社クラレ ポリエステル、その製造方法及びそれからなる成形品
JP6511187B1 (ja) * 2017-10-17 2019-05-15 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 樹脂組成物および成形品
JP6658942B1 (ja) * 2019-03-29 2020-03-04 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物、成形体、光学性層、カバー部材および移動体
JP7243810B2 (ja) 2020-01-21 2023-03-22 三菱ケミカル株式会社 表示機器、車両内外装部材、照明灯用ランプ、表示用看板及び車両

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005132970A (ja) 2003-10-30 2005-05-26 Umg Abs Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JP2007176972A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Mitsubishi Chemicals Corp 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および樹脂成形品
JP2009035691A (ja) 2007-08-03 2009-02-19 Mitsubishi Chemicals Corp 黒色樹脂組成物および樹脂成形体
KR20090029298A (ko) * 2006-07-12 2009-03-20 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 광택 컬러의 사출 성형 물품
JP2009067970A (ja) 2007-09-18 2009-04-02 Asahi Kasei Chemicals Corp 耐傷付性と意匠性に優れかつ衝撃性を付与した熱可塑性樹脂組成物
KR20100096133A (ko) * 2007-12-13 2010-09-01 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 폴리카보네이트의 제조 방법
JP2011021171A (ja) * 2008-11-28 2011-02-03 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂組成物、光学フィルム及びポリカーボネート樹脂成形品

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4946620B2 (ja) * 2007-05-15 2012-06-06 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 塗装部品製造用樹脂組成物及び塗装部品
JP5264894B2 (ja) * 2007-05-25 2013-08-14 クラリアント・ファイナンス・(ビーブイアイ)・リミテッド ポリカーボネート及びポリカーボネートブレンドの安定化
US7718755B2 (en) * 2007-10-18 2010-05-18 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Aliphatic diol-based polycarbonates, method of making, and articles formed therefrom
JP5571328B2 (ja) * 2009-06-18 2014-08-13 帝人株式会社 ポリカーボネート組成物の製造方法
JP6019666B2 (ja) 2012-03-29 2016-11-02 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005132970A (ja) 2003-10-30 2005-05-26 Umg Abs Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JP2007176972A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Mitsubishi Chemicals Corp 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および樹脂成形品
KR20090029298A (ko) * 2006-07-12 2009-03-20 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 광택 컬러의 사출 성형 물품
JP2009035691A (ja) 2007-08-03 2009-02-19 Mitsubishi Chemicals Corp 黒色樹脂組成物および樹脂成形体
JP2009067970A (ja) 2007-09-18 2009-04-02 Asahi Kasei Chemicals Corp 耐傷付性と意匠性に優れかつ衝撃性を付与した熱可塑性樹脂組成物
KR20100096133A (ko) * 2007-12-13 2010-09-01 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 폴리카보네이트의 제조 방법
JP2011021171A (ja) * 2008-11-28 2011-02-03 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂組成物、光学フィルム及びポリカーボネート樹脂成形品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180088699A (ko) * 2015-12-18 2018-08-06 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 색 안정성 성분을 포함하는 가혹하게 성형된 물품
KR20180090855A (ko) * 2015-12-18 2018-08-13 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 색 안정성 성분을 포함하는 가혹하게 성형된 물품

Also Published As

Publication number Publication date
US20130331514A1 (en) 2013-12-12
EP2677002A1 (en) 2013-12-25
US9670359B2 (en) 2017-06-06
EP2677002B1 (en) 2019-03-27
EP2677002A4 (en) 2017-12-06
KR101979962B1 (ko) 2019-05-17
JP6015022B2 (ja) 2016-10-26
JP2012184415A (ja) 2012-09-27
WO2012111718A1 (ja) 2012-08-23
CN103380176B (zh) 2016-10-26
CN103380176A (zh) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6015022B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP5870515B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物および成形品
CN106883575B (zh) 聚碳酸酯树脂组合物和成型品
JP5977917B2 (ja) ポリカーボネート樹脂
JP5978555B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品
KR20120117756A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 그리고 이것을 성형하여 얻어지는 성형체, 필름, 플레이트 및 사출 성형품
WO2011071166A1 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP2013203932A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP6188272B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP2016156031A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP6229781B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP2014198759A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP2014101487A (ja) ポリカーボネート樹脂の製造方法及びポリカーボネート樹脂組成物
JP6229782B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP5895581B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP5652056B2 (ja) 樹脂組成物及び樹脂成形体
JP2013203933A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP5907232B2 (ja) ポリカーボネート樹脂
JP5978554B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP6024309B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品
JP6044058B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
JP2015025138A (ja) ポリカーボネート樹脂
JP2016188376A (ja) ポリカーボネート樹脂
JP2013082896A (ja) 携帯電話用筐体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant